Исследователи из Медицинской школы Университета Питтсбурга (UPMC) разработали экспериментальную «живую глазную каплю», в которой используется естественная окулярная бактерия для поддержки заживления ран роговицы. Это следует из результатов подтверждающего концепцию исследования, опубликованного 5 марта 2026 года в журнале Cell Reports.


Исследование под названием «Генетически модифицированные микробы, колонизирующие глаз, которые доставляют противовоспалительный цитокин интерлейкин-10, улучшают восстановление ткани роговицы» демонстрирует, что Corynebacterium mastitidis — бактерия, обитающая на поверхности глаза — может быть генетически модифицирована для секреции противовоспалительного цитокина интерлейкина-10 (IL10). На мышиной модели травмы роговицы лечение с использованием модифицированных бактерий приводило к более быстрому заживлению по сравнению с лечением немодифицированными бактериями или физиологическим раствором.


«Хотя Corynebacterium spp. ранее уже подвергались генной инженерии, большинство исследований были сосредоточены на модификации C. glutamicum — почвенной бактерии — для производства аминокислот в промышленных условиях; наше исследование, однако, было направлено на генетическую модификацию C. mast с целью создания терапевтической системы доставки или живого биопрепарата (LBP)», — заявили авторы исследования под руководством Джеки Шейн, PhD, постдокторанта и исследователя в Лаборатории окулярного микробиома и иммунологии кафедры офтальмологии Университета Питтсбурга.


«Это первая демонстрация того, что микроб, обитающий на поверхности глаза, может быть сконструирован для доставки терапевтического средства, улучшающего здоровье глаз», — сказал старший автор Энтони Ст. Леже, PhD, адъюнкт-профессор офтальмологии и иммунологии, сотрудник Института зрения UPMC, в пресс-релизе UPMC. «Это открывает дверь для концепции „живой медицины“ для глаз — того, что вы применяете один раз, а оно остается, защищает и помогает ткани восстанавливаться».


Исследователи отметили, что эффективность обычных глазных капель может быть ограничена их быстрым вымыванием из-за продукции слезы, что часто требует частого закапывания. Чтобы решить эту проблему, команда модифицировала C. mastitidis для непрерывной секреции IL10 — белка, участвующего в регуляции воспаления. У мышей с абразиями роговицы у тех, кто получал лечение модифицированными бактериями, наблюдалось улучшение заживления. Эффект не наблюдался, когда рецептор IL10 был заблокирован, что указывает на зависимость реакции от активности IL10.


В дополнительных экспериментах исследователи сконструировали версию бактерии для высвобождения человеческого IL10. Этот подход улучшил закрытие ран в культивируемых эпителиальных клетках роговицы человека и уменьшил воспалительные сигналы в иммунных клетках человека, что дает первые доказательства потенциальной применимости в человеческих системах.


«Что делает эту разработку захватывающей, так это модульность системы», — сказал Ст. Леже в пресс-релизе. «Мы создали ее так, чтобы можно было заменять различные гены — разные цитокины, факторы роста или другие белки — для адаптации терапии к конкретным заболеваниям глаз».


Авторы подчеркнули, что технология находится на ранней стадии разработки и что требуется дальнейшая работа перед клиническим применением. Это включает разработку механизмов безопасной деактивации или удаления модифицированных бактерий после лечения.


Такие состояния, как тяжелый синдром сухого глаза, воспалительные заболевания глазной поверхности и травмы роговицы, затрагивают миллионы людей в США. Хотя текущие результаты не устанавливают клиническую терапию, исследование дает основу для дальнейшего изучения модифицированных живых биопрепаратов для непрерывной доставки терапевтических молекул к глазу.


«В моей лаборатории мы обычно не создаем инструменты с нуля», — заявил Ст. Леже в пресс-релизе. «Наблюдение за измеримым улучшением заживления на животной модели с помощью того, что мы разработали, было невероятно полезным, и это указывает нам на интригующие возможности для будущих исследований».


Финансирование было предоставлено Национальными институтами здравоохранения, Премией за инновационные исследования Хиллмана, Фондом глаза и уха Питтсбурга и организацией Research to Prevent Blindness.


Ссылки:
Shane J, Evans M, Rigas Y, Shanks RMQ, St. Leger AJ. Genetically engineered eye-colonizing microbes that deliver the anti-inflammatory cytokine interleukin-10 enhance corneal tissue repair. Cell Reports. 2026;43(3):117064. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2026.117064
Pitt scientists engineer ‘living eye drop’ to support corneal healing. News release. University of Pittsburgh School of Medicine. Accessed April 1, 2026. https://www.medschool.pitt.edu/news/pitt-scientists-engineer-living-eye-drop-support-corneal-healing