健康教育网人们经常服用药物来摆脱有问题的细菌。现在，一种违反直觉的方法“将转基因细菌转化为药物”正在普及。
几家公司正在测试工程菌是否可以治疗影响大脑，肝脏和其他器官的疾病，甚至杀死其他有害微生物。但是，尽管美国监管机构已批准将几种工程菌作为基因治疗的一种形式进行试验，但仍然存在关于微生物彼此共享DNA的能力是否会产生长期安全风险的问题。
使用细菌进行基因治疗的想法最早出现在1990年代，但是早期的临床试验结果喜忧参半。近年来，越来越多的证据表明，存在于体内的细菌（“微生物组”）会影响人体健康，因此对该方法的兴趣日益增加。研究人员正在寻求通过修饰通常在人们食用的食物或食物中发现的微生物来治疗疾病的方法。
新加坡国立大学的合成生物学家马修·张（Matthew Chang）说，转基因细菌具有治疗多种疾病的潜力。他的研究小组正在对肠道细菌大肠杆菌和乳酸菌进行工程改造，以识别和消灭有害微生物1。Chang说：“这是一个快速发展的领域。”他补充说，他正在与新加坡监管机构就开始临床试验进行谈判。
缺少一块
一种研究菌株旨在治疗遗传性苯丙酮尿症。患有这种疾病的人缺乏一种能分解氨基酸苯丙氨酸的酶，如果该酶在体内积累，会引起神经系统损害。在本月初于佐治亚州亚特兰大举行的美国微生物学会年会上，来自马萨诸塞州剑桥市生物技术公司Synlogic的研究人员报告说，大肠杆菌经过修饰可产生降解苯丙氨酸的酶，以及一种将其从血液中转移出来的蛋白质。与对照组相比，猴子的血液中氨基酸水平降低了一半以上。
该公司首席执行官Aoife Brennan说，该公司于4月开始在健康的人类志愿者中进行临床试验，并将在结论该疗法安全后尽快开始对苯丙酮尿症患者进行细菌测试。4月，Synlogic开始了对工程化大肠杆菌的试验，该工程生产的酶可以清除代谢性肝病患者血液中氨的有毒物质。
另一家公司，位于马里兰州日耳曼敦市的Intrexon公司，已经改变了用于奶酪生产的细菌乳酸乳球菌，以生产一种保护皮肤外层的蛋白质。一项正在进行的临床试验已经招募了大约200名癌症患者，正在测试乳酸乳杆菌漱口水是否可以预防口腔溃疡，而这种疮是化学疗法的副作用。在7月，该公司将开始为患有糖尿病的人服用不同形式的乳酸乳球菌（L. lactis），既生产人类胰岛素的前体，又生产增强细胞对胰岛素反应能力的免疫蛋白。
Intrexon和Synlogic都对细菌进行了改造，以降低它们在体内建立菌落的可能性。患者会定期服用经过修饰的微生物，以确保它们产生的治疗分子剂量一致。但是其他公司正在寻求可以在体内形成转基因细菌菌落的治疗方法。
位于加利福尼亚山景城的生物技术公司Osel计划于今年晚些时候寻求美国政府的批准，以生产一种旨在预防HIV传播的乳酸杆菌菌株。研究表明，阴道中天然高水平的乳酸杆菌可以帮助保护女性免受艾滋病毒的侵害。2Osel试图通过修饰其携带的人类蛋白质来增强细菌的保护特性，以防止HIV感染免疫细胞。
安全问题
在这些工程菌进入市场之前，挑战仍然存在。布伦南说，科学家们需要对细菌如何与人体相互作用有更好的了解，因为它们的作用不像药物那样直接。
然后就有微生物可能将其携带的人类基因传递给体内其他细菌的风险，后果不明。几家公司已经尝试通过改变细菌的染色体，而不是改变其质粒-细菌来回传递的微小DNA片段，来防止这种交换。他们还内置了生物“填充开关”，可以防止微生物在体外生存。
但是，此策略可能会失败。由英国诺里奇东英吉利大学的免疫学家西蒙·卡丁（Simon Carding）领导的研究小组设计了卵形拟杆菌3（Bacteroides ovatus），通过调节免疫系统来治疗结肠炎（一种肠道炎症）。该组织试图通过使其细菌依赖于天然肠道细菌产生的分子胸苷来阻止其细菌在体外生存。科学家还注意编辑细菌的染色体，而不是质粒。
但是科学家将细菌喂给小鼠仅72小时后，他们发现卵形芽孢杆菌已将其修饰的基因传递给动物“肠道”中的其他微生物，并获得了使它们无胸腺嘧啶核苷生存的基因。
经验使Carding放弃了开发细菌作为疗法的努力。他说：“如果控制不当，可能会造成危害。”“如果您无法控制获得该外源基因的其他细菌，那么其他细菌也可能会产生这种蛋白质。” / p>
Synlogic，Osel和其他公司表示，他们从未观察到这种类型的基因转移，但是他们认为这是可能的。张说：“微生物非常聪明，他们知道如何生存。”他补充说，还有待观察的是，工程菌是定植在体内还是迅速消亡是一种更好的方法-但是随着当前的临床试验在未来几年中的结束，答案可能会出现。
自然558，497-498（2018）
