Создана пробиотическая бактерия, вырабатывающая ГПП-1 при повышении уровня глюкозы

Исследователи из Восточно-Китайского педагогического университета разработали генетически модифицированную пробиотическую бактерию, которая реагирует на повышение концентрации глюкозы в кишечнике и начинает вырабатывать глюкагоноподобный пептид-1 (ГПП-1). Результаты доклинического исследования на мышах и макаках опубликованы 12 августа 2026 года в журнале Nature.

Экспериментальный живой биотерапевтический продукт, получивший название GIFT - Glucose-responsive Intelligent Functional Therapeutic probiotic, - создан на основе пробиотического штамма Escherichia coli Nissle 1917. В бактерию встроили ген с регулятором транскрипции HexR, заимствованным у Pseudomonas putida.

При метаболизме глюкозы внутри бактериальной клетки образуется соединение KDPG - 2-кето-3-дезокси-6-фосфоглюконат. Оно связывается с HexR и заставляет регулятор отсоединиться от промотора. В результате запускается экспрессия гена терапевтического пептида на основе ГПП-1. Когда концентрация доступной бактериям глюкозы снижается, выработка пептида прекращается. Таким образом, система работает по принципу «распознавание - ответ», автоматически включая и выключая синтез действующего вещества.

Эффективность разработки проверили у мышей. Через 12 часов после перорального введения GIFT у животных снижался уровень глюкозы натощак, а концентрация инсулина увеличивалась. Через два часа содержание ГПП-1 в крови воротной вены было выше, чем в периферической крови, что указывало на продукцию пептида в кишечнике.

Ежедневное введение бактерий в течение 30 дней улучшало показатели гликемии, толерантность к глюкозе и чувствительность к инсулину. Авторы также зарегистрировали улучшение липидного профиля, более медленное увеличение массы тела и ослабление некоторых связанных с диабетом патологических изменений.

Результаты были дополнительно подтверждены на макаках-крабоедах со спонтанно развившимся диабетом 2 типа. После перорального введения GIFT исследователи отметили улучшение контроля гликемии и чувствительности к инсулину. В проведенных экспериментах не выявлено значимых отклонений исследованных гематологических показателей, функций печени и почек.

Для защиты бактерий при прохождении через желудочно-кишечный тракт их покрывали оболочкой на основе дубильной кислоты и полоксамера 188. Модифицированные клетки обнаруживались в фекалиях животных в течение приблизительно 24–36 часов и переставали выявляться спустя несколько дней после прекращения введения. 

Разработчики рассматривают GIFT как платформу для создания пероральных живых биотерапевтических продуктов, способных самостоятельно регулировать выработку терапевтических молекул в зависимости от метаболических сигналов. Вместе с тем технология остается на доклинической стадии. Ее эффективность и безопасность у людей не изучены, а дальнейшая разработка потребует оценки генетической стабильности бактерий, возможного горизонтального переноса генов, влияния на микробиом и последствий длительного применения.

Источник: Nature - Glucose-responsive probiotics for glycaemic modulation in mice and monkeys, DOI: 10.1038/s41586-026-10909-6.