סוכרת סוג 1 (T1D) היא מחלה אוטואימונית כרונית המתאפיינת בהרס תאי β לבלב המייצרים אינסולין על ידי מערכת החיסון, מה שמוביל לתלות ארוכת טווח באינסולין ולסיכון מוגבר לסיבוכים כלי דם1. עכבר NOD/ShiLtJ משחזר תכונות מרכזיות של סוכרת אוטואימונית אנושית, כולל אינסוליטיס ספונטני והתקדמות לסוכרת גלויה, ומשמש באופן נרחב כמודל פרה-קליני למחקרים מכניים וטיפוליים 1,2,3. טיפולי סוכרת סוג 1 עכשוויים—כולל תרופות מדכאות חיסון, נוגדנים מונוקלונליים וטיפולי תאי T רגולטוריים (Treg) מאמצים—יכולים להאט זמנית את התקדמות המחלה אך לעיתים קרובות אינם מספקים שיקום עמיד של סבילות חיסון או שימור מתמשך של מסת תאי β 1,2,4,5,6,7,8,9,10, 11.
מיקוד ב-Tregs ובאוכלוסיות רגולטוריות אחרות הוא מוקד מרכזי בטיפולי T1D מתפתחים, כולל עירויי Treg פוליקלונליים אוטולוגיים, Tregs מהונדסים ספציפיים לאנטיגן, ומשטרי IL-2 1,2,4,5,6,7,8,9,10,11 . עם זאת, מיקרו-סביבה פרו-דלקתית בתוך איי הלבלב עלולה לפגוע ביעילות הגישות הללו, ולהדגיש את הצורך לתכנת מחדש מקומית את רשתות החיסון של רקמות 2,7. מטבוליטים טריפטופנים שמקורם במיקרוביאליזם, במיוחד אינדול ותרכובות קשורות, יכולים לווסת הן את החסינות המולדת והן את החסינות האדפטיבית על ידי קידום התמיינות רגולטורית-תאי T, השראת קיטוב מקרופאגים אנטי-דלקתיים ודיכוי תגובות Th1712,13. תרופות מיקרוביאליות חיות וחיידקים מהונדסים מטבולית מהווים לכן אסטרטגיה מבטיחה לספק מטבוליטים אימונומודולטוריים במקום ולעצב מחדש את חסינות הרקמה 12,13,14,15,16,17,18.
בעבר פיתחנו זן מיליטנסיס מהונדס מטבולית, BmΔvjbR::tnaA, שמייצר באופן קבוע אינדול ושולט בדלקת מפרקים אוטואימונית על ידי הרחבת Tregs ועיצוב מיקרו-סביבות דלקתיות 14,15,16. זני ברוסלה מוחלשים כמו BmΔvjbR אופינו בהרחבה כפלטפורמות חיסון וניתן לעבור שינוי גנטי לשאת מטענים רגולטורייםחיסונים 14,15,16.
כאן, אנו מציגים פרוטוקול מפורט להערכת מינון תוך-ורידי יחיד של BmΔvjbR::tnaA במודל NOD/ShiLtJ, הכולל הכנה חיידקית, מתן תוך-ורידי סטנדרטי, ניטור סוכרת, וניתוח רב-מודלי של רקמת הלבלב באמצעות היסטולוגיה, פרוטאומיקה מרחבית high-plex ו-RNA תא יחיד. תהליך עבודה זה מספק מסגרת מעשית לבדיקת מיקרובים מהונדסים על ידי מטבוליט כאימונותרפיות במינון יחיד באוטואימוניות ספציפית לאיברים. ניתוח מינון-תגובה קודם הראה בטיחות וסבילות עד 1 × 1010 CFU של הזן המוחלש.