诱骗细菌生产对人类有益的药物已经是一个比较常见的探索。但是,使这些细菌在体内特定的靶位置卸载药物就太不寻常了。
根据近期在美国化学协会峰会(American Chemical Society)上发表的研究,这个目标现在已经有望实现了。此次会议在加利福尼亚州阿纳海姆市(Anaheim)召开。这些由马里兰大学(University of Maryland)威廉·本特雷(William Bentley)领导的研究人员表示,他们的工程细菌(engineered bacteria)可以充当体内随身携带的纳米工厂,既生产抗病药剂,又将它们送到正确的场所。
他们利用大肠杆菌(E. coli)细菌的一个菌系,通过将一种靶分子依附到细菌表面上,对细菌进行了特别工程改造并开发一个细菌雏形。该细菌四处巡查,找到目标后,依附到目标上,然后开始生产预先设定好的药物。在实验室中,该细菌雏形在试管中既能找到目标肠细胞,又能产生化学信号。这种化学信号可以诱导附近细菌来生产通常不会产生的蛋白质。
“我们设想一种可以找到癌肿瘤并锁定到上面的细胞,然后细胞开始制造其自身的抗癌药物,并马上将药物交付。”本特雷说。他说这种方法也可以治疗其他肠胃疾病或微生素缺乏之类的疾病。“与其他治疗方法不同的一点就是,这种方法是位点的,”他说。“大多数药物杀死了所有的细胞或组织,而此系统仅将药物发送到一个位点。”
细菌药物工厂也可以产生信号分子来与天然细菌进行交流,并防止它们引发感染。本特雷说,它们可以作为益生菌——有益的活生物,被注射或吞食,但是该技术的临床应用还需要过几年。
其他研究者表示,将该程序从实验室转移到人体可能会很困难。“使实验室大肠杆菌活着通过胃可能会十分困难。”加州大学伯克利分校(the University of California, Berkeley)的一位生物工程教授J·克里斯多夫·安德森(J. Christopher Anderson)说。“该生物的遗传稳定性还存在很多问题,而且依赖于特定的目标,能够使足够细菌进入肠道来进行工作可能会很困难。”安德森说,肠道是起始工程细菌疗法研究的一个好地点,这是因为大肠杆菌在肠中的存活时间要比在身体其他部位的存活时间长。
使细菌飞艇通过监管法规限制可能也会很有问题,安德森说。“用肠胃工程细菌治疗慢性疾病,将必然造成对环境的释放。既然这些细菌生产的是功能性生物活性化学物质或蛋白质,那么就会存在显著的安全隐患,因此,障碍也随之而来。”
“细菌飞艇”运载肿瘤药物
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