科學(xué)家用近紅外光編程細菌治療腫瘤

  腫瘤細菌療法是一種以細菌為主體的腫瘤療法。但天然菌株的毒性較強、療效不穩定，限制了腫瘤細菌療法的應用。合成生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展為這一療法提供了新的契機。11日，記者從中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院獲悉，該院合成生物學(xué)研究所金帆課題組成功將銅綠假單胞菌菌株改造為具有實(shí)體瘤治療功效的工程菌。在治療過(guò)程中，該工程菌的全局表型可被近紅外光的輻照程序精確控制，從而實(shí)現更有效的消融瘤體治療效果，具有巨大的潛在應用價(jià)值。相關(guān)成果刊發(fā)于《國家科學(xué)評論》。

  “理想的治療過(guò)程應當對細菌行為進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制�！苯鸱�認為。然而目前大多數腫瘤細菌療法通常只專(zhuān)注于某一步驟的優(yōu)化，而忽視對整個(gè)治療過(guò)程的控制。此外，在現有的腫瘤細菌療法中，細菌瘤內定殖能力主要依賴(lài)于自身，這種天然的定殖能力能否在不同的腫瘤環(huán)境中維持也是存疑的。

  金帆表示，基于以上考慮，他們希望利用合成生物學(xué)技術(shù)對細菌的功能進(jìn)行全新設計，開(kāi)發(fā)一種可同時(shí)控制黏附、定殖與藥物釋放的新型活菌載體用于腫瘤治療，通過(guò)對治療流程的優(yōu)化，實(shí)現腫瘤療效的增強。

  受自然界中細菌生存方式的啟發(fā)，研究團隊為工程菌設計了浮游狀態(tài)和生物被膜狀態(tài)兩種表型，以實(shí)現對其定殖能力的控制，其中浮游狀態(tài)細菌的定殖能力較弱，能夠減少對正常組織的傷害；而生物被膜狀態(tài)細菌的定殖能力較強，能夠增加其在腫瘤組織內的定殖量。同時(shí)，為了實(shí)現藥物的釋放，研究團隊引入了裂解表型�！傲呀夥绞竭M(jìn)行藥物釋放，不受蛋白大小的限制，而且裂解能夠限制細菌數量，提升系統的安全性�！苯鸱�介紹。

  在此過(guò)程中，研究團隊成功構建了具有3種表型的工程菌，該工作是首次嘗試將光直接用于細菌多種行為的調控及腫瘤治療。

  “我們在20天的實(shí)驗周期內，通過(guò)8次注菌并使用高強度的近紅外光照射，有效抑制了腫瘤生長(cháng)。隨后，通過(guò)優(yōu)化光照程序對工程菌的生活方式進(jìn)行控制，以實(shí)現對藥物累積和藥物釋放的持續控制�！苯鸱�說(shuō)，研究結果顯示，編程細菌生活方式在腫瘤的長(cháng)期治療過(guò)程中具有顯著(zhù)優(yōu)勢，能夠在較少的注菌次數下獲得更好的腫瘤抑制效果。

  金帆表示，隨著(zhù)實(shí)驗不斷深入，未來(lái)將有越來(lái)越多的菌株從實(shí)驗室走向臨床應用，為腫瘤治療帶來(lái)新希望。

來(lái)源：人民網(wǎng)

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