写于 2017-06-18 03:01:05| 云顶娱乐棋牌游戏| 世界

科学家通过基因编程细菌入侵肿瘤并从内部摧毁细胞,成功地尝试了一种治疗癌症的创新方法

在本周发表在“自然”杂志上的一项研究中,作者发现给予患有侵袭性肝癌的小鼠的程序性细菌能够自我毁灭同时将药物释放到肿瘤中同时研究人员通过使用肠道沙门氏菌(S enterica)菌株来利用肿瘤的血液供应不足,从而利用较差的氧气水平 - 这是一种在没有氧气存在的情况下可以存活的细菌物种

被吸入肿瘤内部的低氧环境并有针对性地破坏患病细胞从正常细胞中分化癌细胞对减少化疗常常可怕的副作用至关重要,因为健康细胞会与癌症细胞一起受到影响该研究的作者显示该治疗与化疗同时进行小鼠,肿瘤在再生之前的18天内显着缩小使用工程化细菌和化学疗法相比,单独使用化学疗法显着更有效,但是在将其用于人类之前需要大量开发这种技术传统的癌症治疗方法,如化学疗法和手术如果我们想要真正击败癌症,我们越来越认识到需要新的想法和技术细菌是生活在地球上生活的任何地方的单细胞微生物,包括我们自己的身体它们的细胞大约在十岁左右比我们自己的小一倍,这意味着如果一个工程细菌细胞攻击肿瘤,它几乎没有影响因此,该研究的作者编程细菌有效地计数自己,只有当他们有数字时才攻击肿瘤有效这是使用一个名为“自然发生的系统”完成的群体感应“当个体细胞向环境中发出信号分子时,当附近几乎没有其他细胞时,信号分子以低浓度存在

随着细菌细胞的生长和分裂,它们会产生越来越多的信号分子直至它达到临界浓度时,群体中的每个细胞同时切换基因组在这种情况下,细菌会转向导致自毁程序的基因

几乎所有细菌细胞都会破裂释放抗癌药物称为溶血素E进入肿瘤该药物通过刺破其细胞膜杀死癌细胞,因此为其内部成分漏出一些漏洞

少数不执行自毁功能的细菌细胞再次生长,重复这一过程循环重复肿瘤发作早在1891年就建议将细菌用于癌症治疗,但没有合成生物学的工具方法是不可能的合成生物学家将工程,分子生物学和计算机科学的原理结合起来,重新编程生物体,以执行有用的功能

例如,合成生物学被用于设计微生物,从可再生资源生产生物燃料和化学品,生产药物和新颖药物,甚至为各种应用执行计算任务细菌已经发展到复制的有效性,并且执行人类所需的功能,例如协调的肿瘤破坏,通常不是其行为曲目的一部分

但合成生物学提供完全编码的手段微生物的新功能具有现代工程学科所要求的精细控制水平当然,在自然研究中所示的治疗方法成为现实之前,需要采取几个步骤

工程细菌细胞破坏肿瘤能力的效率需要是戏剧改善以防止再生另一个考虑因素是目前没有任何机制可以防止细菌进化到低氧肿瘤环境以外生活并攻击身体的其他部位尽管这种情况不太可能,因为细菌必须与在人体中茁壮成长的数万亿天然微生物竞争,在进行进一步试验之前需要解决这样的问题 从好的方面来说,合成生物学家不仅能够设计将这项技术推向临床所需的安全机制