显微镜 古董科学家们正在改造细菌来治疗疾病

大家好，这里是老上光显微镜知识课堂，在这里你可以学到所有关于显微镜知识，好的，请看下面文章： 景艳Net 2018－0909 07:32
    
     通过操纵DNA，研究人员试图创造出微生物，一旦被摄取，就可以治疗罕见的遗传疾病——合成生物学的一个里程碑。
    
     在一个夏天进行的研究中，一组志愿者喝了含有数十亿细菌的白色薄荷混合物。微生物经过精心设计以分解血液中的天然毒素。
    
     大多数人可以在没有任何帮助的情况下做到这一点，但对于那些不能做到的人来说，这些微生物终有会成为一种活的药物。
    
     这个实验标志着合成生物学领域一个有前途的里程碑。二十年前，研究人员开始修复有机体，如工程师修复电子产品。
    
     他们利用了这样一个事实，即基因通常不能孤立地工作。相反，许多基因一起工作，激活和彼此中断。合成生物学家操纵这些通讯，以创建对新信号作出反应或以新方式作出反应的细胞。
    
     迄今为止，更大的影响是工业。该公司正在使用工程菌作为微型工厂来组装复杂的分子，如抗生素或用于制造服装的化合物。
    
     然而，近年来，许多研究小组已经将注意力转向心脏。他们希望利用合成生物学来塑造进入我们身体并从内部治疗我们的微生物。
    
     今年夏天，志愿者饮用的这种由Synlogic公司测试的细菌混合物可能是美国食品和药物管理局批准的种合成生物医学方法。
    
     这种细菌被设计用来治疗罕见的基因疾病，称为苯丙酮尿症或PKU。患有这种疾病的人必须避免食用肉类和奶酪等食物中的膳食蛋白质，因为他们的身体不能分解副产品，一种叫做苯丙氨酸的氨基酸。
    
     由于苯丙氨酸在血液中积累，它会破坏大脑中的神经元，导致生长迟缓、精神残疾和精神疾病。
    
     但是在小鼠和猴子的实验中，Synlogic细菌显示出作为替代疗法的希望。周二，公司调查人员宣布了健康志愿者的临床试验中的阳性结果。
    
     哥伦比亚大学的合成生物学家塔尔·达尼诺说，其他研究人员也在进行类似的研究，但没有人能像Synlogic那样行动迅速。他说，他们正在领导这项指控。
    
     James J.Collins，麻省理工学院的合成生物学家，Synlogic的联合创始人之一，在2000年发表了合成生物学的个原理证明。
    
     在一次采访中，柯林斯博士说，他和他的同事给大肠杆菌一种方法，当暴露于某些化学物质时，打开和关闭基因-就像基因的光开关。
    
     最初，科学家设想使用重新布线的细菌作为环境传感器——可能探测空气中的生物武器并产生化学信号作为响应。
    
     2000年代中期，微生物学家开始绘制我们心脏的微生物图，这些微生物生活在健康的身体里。科学家发现，微生物不断地参与复杂的生物化学，其中一些帮助我们预防疾病。
    
     合成生物学家很快开始怀疑他们是否可以添加工程细菌-内部传感器，可能是疾病的迹象，甚至肠道工厂，需要药物用于人体。
    
     你不能高估微生物学的影响，杰夫·赫斯特说，他是柯林斯博士的前学生，现在在圣地亚哥的加利福尼亚大学管理自己的实验室。简言之，这改变了一切。
    
     另一位麻省理工学院的合成生物学家，柯林斯博士和卢提摩西，在2013年共同创办了Syn.，公司开始寻找疾病。他们的选择之一是北京大学，它影响着美国的16500人。
    
     近来，人们发现药物能降低苯丙氨酸的水平，但是它们只能在少数患者中发挥作用，而且它们能引起副作用。
    
     多年来，研究者们一直在研究PKU的基因治疗，希望能将缺陷基因PAH的工作版本插入患者自己的细胞中。但是到目前为止，这种方法还没有超过小鼠的研究。
    
     多年来，研究者们一直在研究PKU的基因治疗，希望能将缺陷基因PAH的工作版本插入患者自己的细胞中。但是到目前为止，这种方法还没有超过小鼠的研究。
    
     新设计的细菌的同步透射电子显微镜图像。
    
     对于Synlogic来说，PKU似乎是一个成熟的机会，利用合成生物学来创造一种可能得到政府批准的治疗方法。
    
     Synlogic的首席科学官员保罗·米勒（Paul Miller）说，研究人员选择了一种无害的大肠杆菌，这种大肠杆菌已经被研究一个多世纪了。
    
     研究人员将基因插入细菌的DNA中，这样一旦它们到达肠道，它们就会像我们自己的细胞一样分解苯丙氨酸。
    
     研究人员将基因插入细菌的DNA中，这样一旦它们到达肠道，它们就会像我们自己的细胞一样分解苯丙氨酸。
    
     其中一个新基因编码一个泵，它吸收细菌周围的苯丙氨酸。第二个基因编码一种酶，将苯丙氨酸分解成碎片。然后细菌释放碎片，碎片被冲走在尿液中。
    
     Synlogic研究小组希望微生物只有在适当的时间和地点才在体内分解苯丙氨酸，因此他们设计细菌，当感觉到周围氧气含量高时，关闭苯丙氨酸基因。
    
     为了测试细菌，研究人员创造了具有导致PKU的突变的小鼠。当小鼠接种一定剂量的细菌时，它们的血液苯丙氨酸水平比没有微生物的小鼠低38%。
    
     为了测试细菌，研究人员创造了具有导致PKU的突变的小鼠。当小鼠接种一定剂量的细菌时，它们的血液苯丙氨酸水平比没有微生物的小鼠低38%。
    
     研究人员还对健康的猴子进行了细菌测试。当没有微生物的猴子吃高蛋白食物时，它们的血液中苯丙氨酸含量出现峰值。肠道内有工程菌的猴子只经历了轻微的升高。
    
     为了进行人体试验，Synlogic招募了健康人吞下细菌。一些人服用了剂量，而另一些人在一周内喝了越来越多的。在吞下细菌后，志愿者喝了很多摇晃的蛋白质或吃了固体食物。
    
     周二，Synlogic宣布，测试证明人们可以安全地耐受这些细菌。此外，他们吃的细菌越多，他们尿液中的苯丙氨酸就越多，这表明细菌在起作用。
    
     Collins博士说，我对到达目的地的速度感到惊讶。他没有参与SyLogic的北大研究。
    
     今年7月，丹尼诺博士和他的同事在《细胞系统》杂志上发表了一篇评论，对研究人员正在设计包括炎症和感染在内的合成微生物疗法的其它疾病进行了分类。
    
     开发抗癌药物面临的更大挑战之一是它们常常不能穿透肿瘤。但是微生物研究人员发现，天然细菌经常渗透肿瘤并在肿瘤内部生长。
    
     现在，科学家们正在研究能够进入肿瘤的细菌。一旦进入，他们就会释放出能吸引免疫细胞的分子，研究人员希望这种分子能杀死癌症。
    
     现在，科学家们正在研究能够进入肿瘤的细菌。一旦进入，他们就会释放出能吸引免疫细胞的分子，研究人员希望这种分子能杀死癌症。
    
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