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工程化細菌用于診斷早期癌癥與糖尿病

2015-06-06 來(lái)源:健客網(wǎng)社區  標簽: 掌上醫生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護膚
摘要:來(lái)自美國MIT的一名生物醫學(xué)工程師SangeetaBhatia與她的同事之前曾經(jīng)使用納米顆粒用于癌癥的檢測。理論上,當有腫瘤存在時(shí),這些納米顆粒能夠釋放一類(lèi)小肽分子,并能夠最終在尿液中被檢測出來(lái)。

  大多數人認為細菌是我們的敵人,然而人體內寄生著(zhù)數以?xún)|萬(wàn)計的微生物,其中的大多數都是有益的,或者說(shuō)至少是溫和的?,F如今我們又可以在細菌白名單中增添兩位新成員。最近一周,一組合成生物學(xué)家發(fā)現一類(lèi)基因改造后的細菌能夠幫助檢測人體內(或小鼠)的癌癥以及糖尿病。

  醫生對微生物的研究已經(jīng)有超過(guò)一百年的歷史。早在1981年,美國醫生WilliamColey向1000多名患者進(jìn)行細菌接種,以期能夠縮小腫瘤的體積。這一療法有時(shí)具有明顯的效果,部分原因是腫瘤組織富含多種營(yíng)養,而且缺乏足夠的免疫細胞,因此不能清除病原體。然而這一現象并不穩定,隨著(zhù)之后放射療法與化學(xué)療法的興起,這一手段逐漸被拋棄了。最近,合成生物學(xué)家通過(guò)對細菌進(jìn)行遺傳改造并利用改造后的細菌在腫瘤組織中釋放毒素。這一療法已經(jīng)部分進(jìn)入了臨床試驗中,盡管仍未被批準。

  來(lái)自美國MIT的一名生物醫學(xué)工程師SangeetaBhatia與她的同事之前曾經(jīng)使用納米顆粒用于癌癥的檢測。理論上,當有腫瘤存在時(shí),這些納米顆粒能夠釋放一類(lèi)小肽分子,并能夠最終在尿液中被檢測出來(lái)。然而實(shí)驗證明這一方法產(chǎn)生的信號過(guò)于微弱。之后,Bhatia等人意識到細菌可能是更加有利的選擇。因為細菌作為生物體能夠不斷地分裂與復制,從而增強信號反應。此后,Bhatia團隊與來(lái)自UCSD的JeffHasty團隊合作開(kāi)始了一項癌癥特異性檢測菌的遺傳改造的研究課題。

  首先,他們利用大腸桿菌作為研究對象。經(jīng)過(guò)試驗,他們證明大腸桿菌在肝癌模型中寄生于腸道部位。之后,他們通過(guò)遺傳改造向大腸桿菌植入LacZ報告基因,這一基因能夠在細菌接觸到腫瘤細胞時(shí)開(kāi)始表達,從而表達大量的LacZ酶。接下來(lái),研究者們向小鼠注射交聯(lián)的化學(xué)發(fā)光底物,這一底物在LacZ存在的情況下會(huì )被切割從而釋放化學(xué)發(fā)光,并匯集到小鼠的尿液中。具有這一信號的尿液樣品將會(huì )由原本的黃色變?yōu)榧t色。另外,Bhatia等人還發(fā)現這一手段比常規顯微鏡更加靈敏,對于直徑小于一厘米的腫瘤也能夠明顯檢測到。

  在另外一項獨立的研究中,來(lái)自法國Montpellier大學(xué)的結構生物學(xué)家JeromeBonnet等人利用相似的技術(shù)成功檢測到了糖尿病的癥狀。主要標志為尿液中的糖類(lèi)成分。

  “它們都是這一領(lǐng)域的積極進(jìn)展”,來(lái)自MIT的合成生物學(xué)家JimCollins說(shuō)到,然而這一手段里最終得到批準還有很遠的距離。“這一突破證明合成生物學(xué)在治療領(lǐng)域與診斷領(lǐng)域均具有重要的作用。”

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