利用噬菌體治療慢性疾病的策略

利用噬菌體治療慢性疾病的策略

將各種跨學科的研究結合起來提出交叉思路往往是創新研究思路的有效手段,這里貢獻本人在閱讀有關文獻中想到的一種思路,貢獻給大家,以供參考。

噬菌體作為耐藥菌的一種手段已經被證明具有可行性,腸道內存在某些促進肥胖糖尿病等疾病狀態的有害細菌類型,如果利用噬菌體具有特異性強的優勢,可否建立一種預防治療某些慢性疾病的手段。

每個人身體上都存在數萬億的細菌等微生物,這些微生物分布在皮膚、腸道、口腔等許多部位。這些正常的細菌被我們稱為正常菌群,研究正常菌群的技術被稱為菌群組學。許多細菌對于我們健康保持發揮重要作用,尤其是分布在腸道的細菌。幾年前,美國通過人類元基因組計劃分析了這些細菌的類型,證明健康成年人體內存在 1 萬多種正常細菌。有一些研究表明,腸道內存在某些促進肥胖糖尿病等疾病狀態的有害細菌類型,特異性抑制這些細菌的生長有望提高健康,甚至治療某些疾病。殺滅細菌最簡單的方式是用特異性抗生素,但是抗生素最大的危害是選擇性不強,作為調節腸道菌群的方法有可能導致菌群紊亂,不適合作為調節慢性病的方法。因此這種預防和治療疾病的策略要求選擇更為特異的抗菌方法。

由于冷戰的歷史原因,前蘇聯的患者曾經難以獲得西方國家開發出的先進抗生素。為克服這一困境,前蘇聯投入重資開發使用細菌病毒(噬菌體)對抗細菌感染。噬菌體療法目前在俄羅斯、格魯吉亞和波蘭仍被廣泛使用,但其他一些地區并沒有采納這種技術。面對日益嚴重的抗生素耐藥問題,歐洲美國等國家科學家和政府也開始認真地考慮使用噬菌體療法對付細菌耐藥問題。今年 3 月,美國 NIH 過敏和感染疾病研究所就將噬菌體療法作為7種對付抗生素耐藥的手段之一。今年 5 月在波士頓召開的美國微生物學會學術會議上,瑞士洛桑大學教授 Grégory Resch 介紹了歐洲第一次使用噬菌體療法的多中心臨床研究計劃 Phagoburn,受到歐盟的資助這一研究計劃,將用噬菌體治療人類病毒感染。

利用噬菌體對付細菌感染最大的優點是具有特異性,一種噬菌體感染特定細菌類型并殺死這種細菌。抑制正常菌群中某些有害細菌必須采用精確的方法,這正是噬菌體方法的獨特優點。科學家經過多年的研究發現,尋找某一種細菌的噬菌體是相對容易的技術。因為自然界提供了充分的資源,首先沒有發現任何一種噬菌體可以感染不同類型的細菌,理論上幾乎所有的細菌都有可能具有一種甚至幾種噬菌體。另外結合最新基因工程技術,可以人工制作可感染特定目標細菌的人工噬菌體。最近 MIT 合成生物學家 Timothy Lu 團隊使用 DNA 編程技術 CRISPR 構建的工程噬菌體能特異性感染并殺死耐藥菌。這種噬菌體通過RNA片段導入存在耐藥 DNA 序列的目標細菌。如果細菌含有耐藥 DNA 序列,RNA 就可以和這種序列結合,并結合 Cas9 酶,切割細菌 DNA,并殺死細菌。利用這種策略,將來可以制造出更具有特異性的人工噬菌體。

總之,我們可以利用天然或人工噬菌體強大的選擇性作為攻擊細菌的有效工具,建立一種通過調節腸道菌群預防和治療某些慢性疾病和異常狀態。這種方法需要首先開展動物實驗確定其效果,并明確其長期安全性基礎上,通過人體實驗確定效果。潛在的風險是導致腸道菌群紊亂,并不能實現預防治療疾病的目的。

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