科學(xué)家用近紅外光編程細(xì)菌治療腫瘤
來源：科技日?qǐng)?bào) 發(fā)布時(shí)間：2023-04-13 16:20:33
腫瘤細(xì)菌療法是一種以細(xì)菌為主體的腫瘤療法,。但天然菌株的毒性較強(qiáng),、療效不穩(wěn)定,，限制了腫瘤細(xì)菌療法的應(yīng)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(jī)。
11日,，記者從中國(guó)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(xiàn)更有效的消融瘤體治療效果，具有巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值,。相關(guān)成果刊發(fā)于《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》,。
“理想的治療過程應(yīng)當(dāng)對(duì)細(xì)菌行為進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。”金帆認(rèn)為,。然而目前大多數(shù)腫瘤細(xì)菌療法通常只專注于某一步驟的優(yōu)化,，而忽視對(duì)整個(gè)治療過程的控制。此外,，在現(xiàn)有的腫瘤細(xì)菌療法中,，細(xì)菌瘤內(nèi)定殖能力主要依賴于自身,，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(duì)細(xì)菌的功能進(jìn)行全新設(shè)計(jì)，開發(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,，通過對(duì)治療流程的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)腫瘤療效的增強(qiáng),。
受自然界中細(xì)菌生存方式的啟發(fā),，研究團(tuán)隊(duì)為工程菌設(shè)計(jì)了浮游狀態(tài)和生物被膜狀態(tài)兩種表型，以實(shí)現(xiàn)對(duì)其定殖能力的控制,，其中浮游狀態(tài)細(xì)菌的定殖能力較弱,，能夠減少對(duì)正常組織的傷害；而生物被膜狀態(tài)細(xì)菌的定殖能力較強(qiáng),，能夠增加其在腫瘤組織內(nèi)的定殖量。同時(shí),，為了實(shí)現(xiàn)藥物的釋放,，研究團(tuán)隊(duì)引入了裂解表型。“裂解方式進(jìn)行藥物釋放,，不受蛋白大小的限制,，而且裂解能夠限制細(xì)菌數(shù)量，提升系統(tǒng)的安全性,。”金帆介紹,。
在此過程中，研究團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)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(xì)菌多種行為的調(diào)控及腫瘤治療,。
“我們?cè)?0天的實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)，通過8次注菌并使用高強(qiáng)度的近紅外光照射,，有效抑制了腫瘤生長(zhǎng),。隨后，通過優(yōu)化光照程序?qū)こ叹纳罘绞竭M(jìn)行控制,，以實(shí)現(xiàn)對(duì)藥物累積和藥物釋放的持續(xù)控制,。”金帆說，研究結(jié)果顯示,，編程細(xì)菌生活方式在腫瘤的長(zhǎng)期治療過程中具有顯著優(yōu)勢(shì),，能夠在較少的注菌次數(shù)下獲得更好的腫瘤抑制效果。
金帆表示,，隨著實(shí)驗(yàn)不斷深入,，未來將有越來越多的菌株從實(shí)驗(yàn)室走向臨床應(yīng)用,，為腫瘤治療帶來新希望。（葉青）
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