211service.com
Uzņēmumi liek uz dizaineru baktērijām kā jaunu slimību ārstēšanas veidu
Kaut kad nākamgad brīvprātīgie ASV varētu sākt norīt kapsulas, kas pildītas ar ģenētiski modificētu E. coli .
Eksperimentālās tabletes, ko izstrādājis Sinloģika , Kembridžā, Masačūsetsā, sintētiskās bioloģijas starta uzņēmums, satur baktērijas, kas paredzētas retas vielmaiņas slimības ārstēšanai, atpazīstot, kad tās sasniedz cilvēka kuņģi, un pēc tam uzsūcot lielu daudzumu amonjaka.
Ārstēšana, kuras pirmais klīniskais tests paredzēts 2017. gadā, ir agrīns piemērs tam, ko uzņēmuma dibinātāji sauc par sintētiskajām biotikām jeb zarnu baktērijām, kas apveltītas ar ģenētiskām programmām, kas ļauj tām sajust kaut ko, kas notiek organismā, un pēc tam veikt darbības, piemēram, piegādāt zāles vai atbrīvot krāsainu ķīmisku vielu, kas ir noderīga diagnostikas testā.
Ideja par ģenētiski modificētu baktēriju norīšanu varētu šķist dīvaina. Taču mērķtiecīgi izveidotas baktērijas varētu būt jauns veids, kā pārņemt fizioloģiskās funkcijas, kuras cilvēka ķermenis nevar veikt, ja viņi ir slimi, un aizstāt tabletes vai injekcijas.
Baktēriju pārveidošana par narkotikām
Ernest Pharmaceuticals, Amherst, Masačūsetsa
Inženierijas salmonellas vēža ārstēšanai
GenCirq, Sandjego
Vēzi nogalinošas baktērijas
Synlogic, Kembridža, Masačūsetsa
E. coli tabletes dažādām slimībām
Trayer Biotherapeutics, Rokvila, Merilenda
Jogurta baktērijas fenilketonūrijas ārstēšanai
ActoGenix/Intrexon, Gente, Beļģija
ĢM baktēriju tablešu pārbaude Eiropā
Viedās baktērijas varētu būt pirmais medicīniskais pielietojums sintētiskās bioloģijas veidam, ko popularizēja Synlogic līdzdibinātājs un MIT profesors Džeimss Kolinss, sākot no 2000. gada. Tajā gadā Kolinss, izmantojot elektroniku, izveidoja to, kas būtībā ir pārslēgšanas slēdzis. E. coli - ķēde, kurā ir iesaistīti divi gēni, kas var mainīties starp stāvokļiem. Tā bija jauka demonstrācija, un drīz pēc tam Prinstonas zinātnieki paziņoja, ka ir izveidojuši fluorescējošu baktēriju, kas varētu ieslēgties un izslēgties.
Ideja bija ieprogrammēt šūnas visu veidu jaunu un noderīgu funkciju veikšanai. Tas izrādījās neatvairāms — ir bijuši neskaitāmi ekspertu paneļi, a TED saruna , un an starptautiskais studentu konkurss .
Taču Synlogic plāns par ģenētiski modificētu tableti ir viens no pirmajiem šādu ideju konkrētajiem pielietojumiem medicīnā. Tas ietver vairāku gēnu dzēšanu un pievienošanu nekaitīgam celmam E. coli , zarnu baktērija, lai tajā attīstītos neremdināma apetīte pēc amonjaka, kas veidojas no slāpekļa, ko iegūstam, ēdot olbaltumvielas.
Parasti papildu slāpeklis tiek pārvērsts urīnvielā, un mēs to vienkārši izskalojam. Bet daži cilvēki to nevar apstrādāt pietiekami ātri. Tā vietā tie beidzas ar amonjaka līmeni, kas var būt pietiekami toksisks, lai nogalinātu jaundzimušos, un bērniem un pieaugušajiem var izraisīt delīriju un dusmīgu uzvedību. Sinloģika E. coli ņemtu amonjaku un pārvērstu to par arginīnu, nekaitīgu aminoskābi.
Cilvēks, iespējams, vienu reizi dienā norītu kapsulu, kurā ir aptuveni 100 miljardi baktēriju, saka J.C. Gutierrez, uzņēmuma izpilddirektors. Uzņēmums līdz šim ir piesaistījis 70 miljonus ASV dolāru, tostarp no investīciju firmas Atlas Venture, kas arī pulcēja starta dibinātāju komandu.
Pārveidotas baktērijas ir vērstas ne tikai uz retām slimībām. Iesācējiem patīk Ernest Pharmaceuticals , kuru nesen izveidoja Masačūsetsas Universitātes profesors Nīls Forbss, plāno cīnīties ar vēzi, izmantojot salmonellu — baktēriju, kas vislabāk pazīstama kā saindēšanās ar pārtiku izraisītāja, kurai ir arī ieradums pulcēties audzējos.
Forbes uzskata, ka baktērijas var ieprogrammēt, lai tās atpazītu tās audzējā un atbrīvotu pretvēža zāles, kas ir pārāk toksiskas, lai tās ievadītu injekcijas veidā.
Iepriekš viens Eiropas uzņēmums ActoGenix pārbaudīja tabletes, kas satur ģenētiski modificētas baktērijas, taču neviena ĢM mikrobu tablete vēl nav nonākusi pārdošanā, un ideja joprojām ir pietiekami jauna, ka nav vienošanās par to, kā šādas zāles saukt. ASV Pārtikas un zāļu pārvalde tos ir atzinusi par dzīviem bioterapijas produktiem.
Pašlaik astoņas līdz desmit ģenētiski modificētas kļūdas gaida zaļo gaismu no FDA agrīnai pārbaudei ASV, lēš Jamils Ernandess, Trayer Biotherapeutics līdzdibinātājs, Merilendas startup, kas plāno izstrādāt jogurta baktērijas lactobacillus lietošanai uzturā. fenilalanīns, kas ir piena, riekstu un Coke Zero sastāvdaļa un citi diētiskie gāzētie dzērieni, ko daži cilvēki nevar sagremot. Hernandess saka, ka dīglis, kas izstrādāts, lai to metabolizētu, varētu tikt izkaisīti uz pārtikas kā pulveri.
Viņš saka, ka tas ir kā izsalcis, izsalcis nīlzirgs, tikai ar lielu priekšroku dodot fenilalanīnam.
Baktēriju izmantošana medicīnā nav nekas jauns. Vakcīna pret tuberkulozi tiek izgatavota ar novājinātām mikrobiem. Un ASV probiotiku tirgus — šīs tabletes un jogurti veselīgas pārtikas veikalos, kas satur veselīgas zarnu baktērijas — ir 3,5 miljardu dolāru vērtībā.
Bet neviens nav īsti pārliecināts, kā regulēt ģenētiski modificētas tabletes, kuru saturs ir dzīvs un, iespējams, nonāks tualetes podos. Gutjeress saka, ka dažos gadījumos, atkarībā no tā, kā dīglis tiek modificēts, ASV Vides aizsardzības aģentūrai, iespējams, būs jāparaksta papildus FDA.
Viens no riskiem ir tāds, ka baktērijas var apmainīties ar DNS savā starpā, kas nozīmē, ka uzņēmumu ģenētiskās izmaiņas var nonākt pilnīgi citā organismā. Praksē zinātnieki saka, ka organismiem ar inženierijas genomiem ir maz izredžu pret savvaļas baktēriju brāļiem un māsām. Baktērijas parasti mirst, un to ģenētiskā krava izzūd.
Synlogic saka, ka tā mikrobiem ir dažas papildu funkcijas, kas ieprogrammētas genomā, kas padara tos drošākus. Gutjeress saka, ka amonjaka ēšanas programma ieslēgsies tikai vidē ar zemu skābekļa saturu, piemēram, cilvēka zarnās. Tas ir atkarīgs arī no barības vielas, timidīna, kas gremošanas traktā nav atrodams augstā līmenī. Viņš saka, ka šī iemesla dēļ mikrobi sadalīsies tikai vienu reizi pirms nāves.