Vědci geneticky modifikovali kožní bakterie, aby mohli vnímat nízké teploty a zvýšit produkci tepla, což nabízí potenciální novou obranu proti omrzlinám a podchlazení. Průlom, prezentovaný na konferenci Syntetická biologie pro zdraví a udržitelnost, zahrnuje úpravu Cutibacterium acnes, běžného kožního mikroba, aby při vystavení chladu vytvářel podstatně více tepla.
Jak to funguje: Použití přírodních kožních mikrobů
Vědci z univerzity Pompeu Fabra v Barceloně použili technologii úpravy genomu CRISPR ke změně metabolických procesů bakterií. Zvýšily produkci proteinu zvaného arcC, čímž přímo zvýšily produkci tepla. Paralelně upravili C. acnes k detekci teplot nad 32°C (90°F) pomocí teplotně citlivých genů, které spouští fluorescenční signál.
Klíčovou myšlenkou je, že naše pokožka již tyto mikroby obsahuje. Místo vnášení cizích prvků vědci znovu používají to, co již existuje. Tento přístup minimalizuje potenciální problémy odmítnutí nebo imunitní reakce.
Potenciální aplikace mimo přežití
Potenciální aplikace sahají daleko za polární expedice a hlubinné potápění, jak bylo původně navrženo. Technologie by mohla poskytnout řešení pro lidi žijící v drsném klimatu bez přístupu ke spolehlivému vytápění nebo dokonce pro pracovníky vystavené extrémnímu chladu.
„Je to velmi kreativní práce… generování tepla je důležité v mnoha oblastech,“ poznamenává Harris Wang z Kolumbijské univerzity, který se na studii nepodílel.
Zbývající problémy a další kroky
Než bude možné technologii široce používat, musí být překonáno několik překážek. Tým musí spojit funkce tepelné citlivosti a produkce tepla v jediném kmeni bakterií, aby bylo zajištěno, že bude reagovat na poklesy teploty, nikoli pouze na zvýšení.
Mít spínací mechanismus je zásadní. Výzkumníci zkoumají způsoby, jak deaktivovat bakterie, když už nejsou potřeba, aby se zabránilo přehřátí nebo jiným neočekávaným vedlejším účinkům. Předběžné experimenty ukazují, že modifikovaný C. acnes může přežít v krémovém základu, ale je zapotřebí další testování na vzorcích lidské kůže a zvířecích modelech.
Práce představuje důkaz konceptu, že kožní bakterie mohou být navrženy tak, aby regulovaly teplo, čímž se otevírají nové hranice v personalizovaném tepelném managementu.
