哥倫比亞工程研究人員報(bào)告說(shuō)，他們開(kāi)發(fā)了一種“隱形”系統(tǒng)，可以暫時(shí)將治療性細(xì)菌隱藏在免疫系統(tǒng)之外，使它們能夠更有效地向腫瘤輸送藥物并殺死小鼠體內(nèi)的癌細(xì)胞。通過(guò)操縱微生物的 DNA，他們對(duì)控制細(xì)菌表面的基因回路進(jìn)行了編程，從而構(gòu)建了包裹細(xì)菌的分子“斗篷”。
“這項(xiàng)工作真正令人興奮的是，我們能夠動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)，”生物醫(yī)學(xué)工程副教授 Tal Danino 說(shuō)，他與生物醫(yī)學(xué)工程教授 Samuel H. Sheng 合作領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。“我們可以調(diào)節(jié)細(xì)菌在人體血液中存活的時(shí)間，并增加細(xì)菌的最大耐受劑量。我們還展示了我們的系統(tǒng)開(kāi)辟了一種新的細(xì)菌遞送策略，我們可以將細(xì)菌注射到一個(gè)可接近的腫瘤中，并讓它們可控地遷移轉(zhuǎn)移到身體其他部位的轉(zhuǎn)移瘤、癌細(xì)胞等遠(yuǎn)端腫瘤。”
對(duì)于Nature Biotechnology今天發(fā)表的這項(xiàng)研究，研究人員專(zhuān)注于莢膜多糖 (CAP)，這是一種覆蓋細(xì)菌表面的糖聚合物。在自然界中，CAP 可以幫助許多細(xì)菌保護(hù)自己免受包括免疫系統(tǒng)在內(nèi)的攻擊。“我們劫持了益生菌大腸桿菌Nissle 1917 菌株的 CAP 系統(tǒng)，”該研究的共同主要作者 Danino 實(shí)驗(yàn)室的博士生 Tetsuhiro Harimoto 說(shuō)。“有了 CAP，這些細(xì)菌可以暫時(shí)逃避免疫攻擊;沒(méi)有 CAP，它們就會(huì)失去包裹保護(hù)，可以在體內(nèi)清除。所以我們決定嘗試建立一個(gè)有效的開(kāi)關(guān)。”
有效的開(kāi)/關(guān)開(kāi)關(guān)
為此，研究人員設(shè)計(jì)了一種新的 CAP 系統(tǒng)，他們稱(chēng)之為誘導(dǎo)型 CAP 或 iCAP。他們通過(guò)給 iCAP 系統(tǒng)提供一個(gè)外部提示來(lái)控制 iCAP 系統(tǒng) - 一種稱(chēng)為 IPTG 的小分子 - 允許對(duì)大腸桿菌細(xì)胞表面進(jìn)行可編程和動(dòng)態(tài)改變。由于 iCAP 以定向方式改變細(xì)菌與免疫系統(tǒng)的相互作用(例如血液清除和吞噬作用)，研究小組發(fā)現(xiàn)，他們可以通過(guò)調(diào)整給予 iCAPE的 IPTG 量來(lái)控制細(xì)菌在人體血液中存活的時(shí)間。 .大腸桿菌
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