哥倫比亞工程研究人員報告說，他們開發(fā)了一種“隱形”系統(tǒng)，可以暫時將治療性細菌隱藏在免疫系統(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)的癌細胞。通過操縱微生物的 DNA，他們對控制細菌表面的基因回路進行了編程，從而構(gòu)建了包裹細菌的分子“斗篷”。
“這項工作真正令人興奮的是，我們能夠動態(tài)控制系統(tǒng)，”生物醫(yī)學工程副教授 Tal Danino 說，他與生物醫(yī)學工程教授 Samuel H. Sheng 合作領(lǐng)導了這項研究。“我們可以調(diào)節(jié)細菌在人體血液中存活的時間，并增加細菌的最大耐受劑量。我們還展示了我們的系統(tǒng)開辟了一種新的細菌遞送策略，我們可以將細菌注射到一個可接近的腫瘤中，并讓它們可控地遷移轉(zhuǎn)移到身體其他部位的轉(zhuǎn)移瘤、癌細胞等遠端腫瘤。”
對于Nature Biotechnology今天發(fā)表的這項研究，研究人員專注于莢膜多糖 (CAP)，這是一種覆蓋細菌表面的糖聚合物。在自然界中，CAP 可以幫助許多細菌保護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 實驗室的博士生 Tetsuhiro Harimoto 說。“有了 CAP，這些細菌可以暫時逃避免疫攻擊;沒有 CAP，它們就會失去包裹保護，可以在體內(nèi)清除。所以我們決定嘗試建立一個有效的開關(guān)。”
有效的開/關(guān)開關(guān)
為此，研究人員設(shè)計了一種新的 CAP 系統(tǒng)，他們稱之為誘導型 CAP 或 iCAP。他們通過給 iCAP 系統(tǒng)提供一個外部提示來控制 iCAP 系統(tǒng) - 一種稱為 IPTG 的小分子 - 允許對大腸桿菌細胞表面進行可編程和動態(tài)改變。由于 iCAP 以定向方式改變細菌與免疫系統(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)，他們可以通過調(diào)整給予 iCAPE的 IPTG 量來控制細菌在人體血液中存活的時間。 .大腸桿菌
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