大连肠道菌将成为你的私人医生？看技术创新如何颠覆医学概念-大连春柳胃肠医院

大连肠道菌将成为你的私人医生？看技术创新如何颠覆医学概念

来源:大连春柳胃肠医院时间：2023-03-24 01:30

肠道菌将成为你的私人医生？看技术创新如何颠覆医学概念

来源：转化医学网

??生物合成学家正在对细菌进行基因改造，但令人奇怪的是目前还没有这些基因改造细菌的监管标准。

??新型生物合成公司Synlogic创建于马萨诸塞州剑桥。该公司设计了一种基因工程改造菌用于药物实验。这些工程菌到达胃部，可以吸收大量的氨，从而达到治疗一种罕见的代谢性疾病的目的。

??这项治疗计划定于2017年进行临床试验。Synlogic创始人称这跟"合成抗生素"一样意义重大。肠道细菌经过基因改造后，能够检测到体内的变化，并采取相应行动。比如说携带药物或释放用于诊断的标记物。

??服用转基因细菌会让人心里觉得不舒服。但生病后，身体不能执行生理功能，而专门构建的工程菌能够帮助身体继续执行功能。这些工程菌也能够代替药片或注射起作用。

??作为Synlogic公司的创始人之一，麻省理工学院教授James Collins从2000年开始推广这项技术。这些聪明的细菌可能成为第一个应用于医疗的合成生物学成果。James Collins从大肠杆菌中一个重要的分子开关得到启发。这个分子开关涉及信号通路中的两个基因，这两个基因可以在不同状态之间转变。有趣的是，不久之后普林斯顿大学的科学家宣布，他们已能开启和熄灭细菌的荧光。

??改造的工程菌具有各种新颖、卓有成效的功能，因此，大家趋之若鹜。许多专家小组、TED演讲团队和国际学生竞赛正在对其进行研究。

??但在这些研究中，Synlogic 的转基因药物计划首先应用于医疗。这项计划涉及到无害肠道细菌的一系列基因的删除或添加。基因改造的工程菌依赖于氮生存，而这些氮由我们食用的蛋白质提供。

??通常，体内额外的氮会转化为尿素，人体只需把尿素排出体外。但有些人不能将氮转化为尿素，他们体内氨水平很高且对人体有毒性。这么高的氨浓度足以使新生儿死亡。儿童和成人氨水平高将导致精神错乱和易怒等行为。Synlogic的基因改造大肠杆菌能将氨转化为无害的精氨酸，从而达到治疗的目的。

??CEO J.C. Gutierrez说：“一个人一天一次可以吞下约 1000 亿个细菌的胶囊”。到目前为止Synlogic公司已经筹集了7000 万美元，其中包括Atlas Venture的资助，该投资公司在启动阶段就一直支持这个团队。

??基因工程改造细菌的应用不仅局限于罕见疾病。最近美国马萨诸塞大学教授Neil Forbes组建了Ernest Pharmaceuticals公司，该公司计划使用沙门氏菌对抗癌症。这种细菌最出名的是导致食物中毒，并一般聚集在肿瘤组织中。

??Forbes设想改造细菌，使他们能够识别肿瘤，当到达肿瘤组织中后释放抗肿瘤药物。之前,曾经有一家欧洲公司ActoGenix对转基因细菌药进行临床测试。但这个转基因细菌药尚未发售。这种基因改造药物很新颖，目前没有关于这方面的标准，是否能够称之为药物还是未知数。美国食品和药物管理局（FDA）称它们为“活生物治疗药品。”

??Thayer Biotherapeutics创始人之一，Yamil Hernandez估计，目前有多达8到10种转基因细菌药正在等待FDA绿灯放行，进行前期测试。Thayer Biotherapeutics是马里兰州的新型公司。该公司针对有些人不能消化牛奶、坚果、可口可乐零和其他无糖汽水中的苯丙氨酸，改造酸奶细菌、乳酸菌,帮助病人消化苯丙氨酸。Yamil Hernandez说, “这些细菌将设计成粉末，可以洒在食物上。这些工程菌就像很饥饿的河马，它们不消化其他东西，只偏爱苯丙氨酸。”

??使用基因改造的细菌作为治疗方法并不新颖。如结核病的疫苗是用感染力弱的细菌制成的，美国市场上的益生菌和酸奶估计价值35亿美元。

??Synlogic公司称工程细菌还有其他的优点--经过基因组编辑后工程菌变得更加安全。Gutierrez表示，工程菌只在低氧气环境中转化氨，如人类肠道。并且它还依赖于一种营养成分--胸苷，而消化道中没有高浓度的胸苷。因此，工程细菌死亡之前只会分裂一次，不会影响体内微生物环境。

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