Implanteerbaar materiaal levert medicijnen via bacteriën
Een implantaat dat zelf in de gaten houdt wanneer het medicijnen moet afgeven en dat ook nog eens zelf produceert. Onderzoekers hebben dit gerealiseerd met levende bacteriën, ingesloten in een materiaal dat in het lichaam kan worden geplaatst.
Het concept heet een implanteerbaar levend materiaal. Binnenin zitten genetisch aangepaste bacteriën die therapeutische eiwitten aanmaken op het moment dat ze een specifiek signaal detecteren. Het materiaal omhult de bacteriën zo dat ze niet het lichaam in kunnen lekken, maar hun producten wel kunnen afgeven aan omliggend weefsel.
In dierproeven bleek het systeem in staat om op afroep stoffen vrij te maken die ontstekingen remmen. De studie in Science laat zien dat de bacteriën actief bleven gedurende de volledige testperiode en dat het materiaal biologisch stabiel bleef.
Relevantie voor ouderdomsziekten
Veel ouderdomsgerelateerde ziekten, zoals artritis, inflammatoire darmziekten en bepaalde vormen van weefselschade, kenmerken zich door chronische plaatselijke ontsteking. De huidige behandelingen zijn systemisch: het hele lichaam krijgt een dosis, terwijl de aandoening lokaal zit. Dat leidt tot bijwerkingen.
Een lokaal implantaat dat precies op de juiste plek en het juiste moment medicijnen afgeeft, zou die bijwerkingen kunnen beperken. Bovendien hoeft de patiënt geen dagelijkse medicijnen meer in te nemen.
Barrières voor klinische toepassing
Het insluiten van levende bacteriën in een implantaat roept veiligheids- en regelgevingsvragen op. De bacteriestam moet volledig ingesloten blijven. De productie van therapeutische eiwitten moet ook op lange termijn voorspelbaar zijn.
De onderzoekers gebruikten een zogeheten contained engineering-aanpak, waarbij meerdere biologische sloten voorkomen dat de bacteriën zich buiten het implantaat verspreiden. Of dat ook bij mensen standhoud onder alle omstandigheden, moet nog worden aangetoond.
Voor het longevity-veld is dit een relevante technologie. Niet alleen voor directe behandeling, maar ook als platform om regeneratieve signaaleiwitten lokaal toe te dienen in verouderd weefsel.