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www.hwx11.com:新型智慧细菌胶囊将面市,每颗含约1000亿个细菌

admin 发布于 2017-01-02 09:11
新型智慧细菌胶囊将面市,每颗含约1000亿个细菌-搜狐科技新型智慧细菌胶囊将面市,每颗含约1000亿个细菌-搜狐科技

  合成生物学家正在研发可服用的转基因细菌药物,但现在还没人知道该如何控制这些细菌。

  最近,Synlogic公司研发了一种新型药物。该药物是一种含有经过基因工程改造的大肠杆菌的胶囊,明年一些来自美国的志愿者将要开始试服用一种胶囊。Synlogic是一家位于马萨诸塞州坎布里奇市的合成生物初创公司,他们研发的这一药物主要用于治疗一种罕见的新陈代谢疾病。当该药物到达患者胃部时,它会大量吸收氨。

  你可能会觉得这种服用转基因细菌的想法太奇特。但这种人造病菌的确可能成为一种新型治疗手段,它能替人们完成在生病时无法完成的生理功能,成为传统药物或注射剂的替代物。

  这种智慧细菌可能是第一个作为药物形式出现的合成生物学产物。从2000年开始,Synlogic的一位创始人和MIT教授JamesCollins便联手开始推广该产品。2000年Collins受到电子工程学的启发,在大肠杆菌里构造了一个“触发开关回路”——该回路包含有两个基因,可以在不同状态下切换。在这个杰出的产品问世不久之后,普林斯顿科学家宣布他们制造了一种可以闪光的荧光细菌。

  但Synlogic的转基因药物计划是第一个实现了这一设想的产品。他们在无害的大肠杆菌菌株里删除并另外添加了一些基因,使得它能大量分解氨——氨由人体摄取的蛋白质中的氮元素生成。

  通常,多余的氮元素会转化成尿液排出体外。但有的人转化过程不够快,氮元素最终会以氨的形式聚集在体内。高于一定浓度的氨对人体来说是有毒的,它足以威胁新生儿的生命,或者引起小孩和成人暴躁易怒的行为。Synlogic的大肠杆菌会将氨转化为精氨酸,这是一种对人体无害的氨基酸。

  Synlogic公司首席执行官 J.C.Gutierrez说:“患者每天只需服用一粒胶囊,里面含有大约1000亿个细菌。”公司至今已经获得了7000万美元的风投。

  Neil Forbes认为,可以将细菌进行适当改造实现精准治疗。这是因为改造后的细菌能检测到自己是否已经处于肿瘤中,千亿国际娱乐,从而在肿瘤中释放一些因毒性太大不适合注射的抗癌药物,千亿国际娱乐

  此前,一家名为Acto Genix的欧洲公司,测试了含有转基因细菌的药品,但是这种转基因细菌药物还没有开始在市面上销售。这是由于这种观念仍然太过超前,大家还没有达成共识该如何命名这类药物。美国食品药品监督管理局(FDA)将它们命名为“活性生物疗法制品”(living biotherapeutic products)。

  Thayer Pharmaceuticals公司创始人之一Yamil Hernandez估计,最近有8~10种转基因药物在等待FDA的放行,以期能在美国进行前期测试。

  Thayer Pharmaceuticals是一家位于马里兰州的初创公司,主要从事乳酸菌的改造工程。苯丙氨酸这种成分在牛奶、坚果和零度可乐以及其他无糖饮料中广泛存在,但有些人无法将其分解。因此该公司利用改造后的乳酸菌来帮助人们分解苯丙氨酸。Hernandez说,我们可以将转基因细菌设计成能撒在食物上的粉末状物质。他说:“这种细菌就像一头只喜欢吃苯丙氨酸的饥肠辘辘的河马。”

  将细菌用在药物里的做法其实并不算新颖,肺结核疫苗就是由减活细菌组成的。在健康食品商店中售卖的保健品和酸奶中也含有肠道益生菌——美国益生菌市场价值约为35亿美元。

  但是没人准确知道,该如何调节才能使转基因药物中的成分既能保持活性,又要在排出人体后结束其寿命。Gutierrez说,有的情况下取决于细菌的基因如何被改造。因此除了FDA,美国环保署可能也会对这种药物叫停。

  基因改造风险之一就是细菌之间会发生DNA交换,意味着最终得到的产物与预期的大相径庭。科学家表示,实际上,经过基因改造的微生物几乎无法与同种野生型细菌对抗。改造细菌通常会死亡,它们的基因库随之灭绝。

  Synlogic公司表示,他们的细菌产品的基因中被编入了一些附加属性,千亿国际娱乐,使得它们更加安全。Gutierrez说,转化氨的功能只会在人类肠道这种低氧环境中启动。同时该功能还取决于消化道中营养物质胸苷的存在,但通常消化道中胸苷浓度不高。他说,正因为如此,细菌在结束寿命之前只能分裂一次。