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      學生通過遺傳工程改造大腸桿菌進行皮膚病治療
      
			
      
				2019-03-11 10:28:38
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      角蛋白是一種天然存在的蛋白質，它將皮膚細胞彼此固定，并在形成表皮中起著至關重要的作用。但有時可能會有太多好事。皮膚中過量角蛋白的累積可導致毛發(fā)角化病，一種以小腫塊和紅腫為特征的良性病癥，以及觸發(fā)粗糙，鱗片狀斑塊并可發(fā)展成皮膚癌的光化性角化病。治療這兩種疾病，從硫磺肥到酸洗，再到手術，都是令人不愉快的，侵入性的，并且對許多患者來說是無效的。
      

      學生通過遺傳工程改造大腸桿菌進行皮膚病治療
      

      根據(jù)哈佛大學約翰·保爾森工程與應用科學學院的一組學生的說法，更好的治療方法可能源于不太可能的大腸桿菌來源。這些學生是學校國際基因工程機械(iGEM)團隊的成員，他們通過基因工程細菌分泌酶，這些酶可以針對皮膚中角蛋白的累積。
      

      “目前大多數(shù)針對角化病和光化性角化病的治療方法包括切斷病情，冷凍或用酸燒掉它們，它們對人體都有很大的侵襲作用。我們已經提出了一種治療自然的方法。痛苦，“21歲的Aaron Hodges，生物醫(yī)學工程集中器。“我們希望開發(fā)一種對患者更舒適的治療方法。”
      

      該團隊由化學和生物工程副教授Neel Joshi建議，使用了一種來自真菌的基因，這些基因可以編碼分解角蛋白所需的三種不同的酶。他們將真菌基因整合到質粒中 - 一條DNA的短鏈 - 它們被插入到大腸桿菌中，這些細菌經過工程改造，通過其外部雙膜分泌酶。
      

      他們將細菌懸浮在藻酸鹽凝膠中，調整溶液中營養(yǎng)素和催化劑的含量，使細菌隨時間分泌出適量的酶。他們的目標是使用這種凝膠為患者制作局部貼劑。
      

      生物工程濃縮器生物工程學院的生物工程專家納森•夏普(Nathan Sharp)表示，“隨著時間的推移，貼上一種能夠分泌治療藥物的補丁，與酸性摩擦或其他必須每天多次使用的治療方法相比具有重大優(yōu)勢。” “減少患者實際使用補救措施的次數(shù)已被證明可以提高患者的依從性。”
      

      開發(fā)理想的藻酸鹽凝膠成分是學生面臨的一項重大挑戰(zhàn)。另一種來自分子克隆過程，稱為Gibson組裝。
      

      “一般來說，克隆只是一個非常挑剔的過程，所以這是一個很多的試驗和錯誤，當你在一個時間期限內工作時，這不是最好的系統(tǒng)，”夏普說。“有時它不起作用，你不太清楚為什么。你可以做出有根據(jù)的猜測并嘗試糾正它，但這有時是你能做到的最好的。”
      

      耐心和協(xié)作幫助團隊度過了這些挑戰(zhàn)，現(xiàn)代科學集中的AB '20的Tajrean Rahman說道。當他們今年夏天開始研究該項目時，團隊成員幾乎沒有濕實驗室經驗，但他們共同努力開發(fā)關鍵技能。
      

      在實驗室漫長的白天和黑夜中，團隊的動力是他們與社區(qū)的聯(lián)系。他們采訪了一些患有皮膚病的患者和經常治療這些疾病的醫(yī)生。
      

      拉赫曼說：“我非常感謝能夠與受這些疾病影響的人們進行接觸和交談。” “很多人說我們的治療方法會對他們的生活方式產生積極的影響，對他們來說非常有意義，所以這對我們的成功是一個非常有益的衡量標準。”
      

      雖然患者準備好的局部貼片可能還需要很多年，但拉赫曼對該團隊的概念證明感到自豪。
      

      他們的工作也可以應用于其他領域。例如，農業(yè)廢棄物中的豬鬃和羽毛通常含有必須分解的過量角蛋白，夏普說。
      

      “我們正在揭示一個應該進行更多研究的研究領域，因為有很多潛在的應用，”霍奇斯說。“隨著對這一特定領域的更多研究，這些治療方法可以真正幫助人們。”
      
			

			
        
      
			
      
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