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      新平臺允許快速篩選工程微生物療法
      
			
      
				2019-04-19 09:20:18
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      工程細菌能夠智能地感知和應對疾病狀態(tài)，從感染到癌癥，已經(jīng)成為合成生物學的一個有前景的焦點。然而，盡管目前的合成生物學工具可以產(chǎn)生大量的程序化細胞，但研究人員依賴基于動物的測試極大地限制了可以測試的治療方法的數(shù)量和速度。
      

      新平臺允許快速篩選工程微生物療法
      

      在昨天發(fā)表在PNAS上的一篇論文中，哥倫比亞工程公司的研究人員報告了一種系統(tǒng)的開發(fā)，該系統(tǒng)使他們能夠在一個培養(yǎng)皿中的微型組織內研究數(shù)十到數(shù)百個程序性細菌，從而將研究時間從幾個月縮短到幾天。作為概念證明，他們專注于使用腫瘤球體測試編程的抗腫瘤細菌。他們稱之為“細菌球狀體共培養(yǎng)”的BSCC技術的速度和高通量使腫瘤球體內的細菌能夠穩(wěn)定生長，從而實現(xiàn)長期研究。該方法還可用于其他細菌物種和細胞類型。
      

      “我們對BSCC的有效性感到非常興奮，并認為它將真正加速臨床用工程細菌治療，”生物醫(yī)學工程助理教授Tal Danino解釋道。“通過結合自動化和機器人技術，BSCC可以測試大量的治療方法，以發(fā)現(xiàn)有效的治療方法。由于BSCC的適用范圍非常廣泛，我們可以修改系統(tǒng)來測試人體樣本以及其他疾病。例如，它將有助于我們通過在菜肴中創(chuàng)造患者的癌癥來個性化醫(yī)療，并快速確定針對特定個體的最佳治療方案。“
      

      “我們使用三維細胞球體，因為它們概括在人體中發(fā)現(xiàn)的條件，如氧和營養(yǎng)梯度這些不能在傳統(tǒng)的二維單層細胞培養(yǎng)物中，”論文的第一作者哲弘Harimoto說，誰是博士.D。Danino實驗室的學生。“此外，3D球體為細菌提供了足夠的空間來存活在其核心，就像細菌在體內定植腫瘤一樣，這也是我們在2D單層培養(yǎng)中無法做到的事情。此外，它很容易制作大量的3D球體并使其適應高通量篩選。“研究人員知道，雖然許多細菌可以在腫瘤內生長，因為那里的免疫系統(tǒng)減少，細菌會在身體免疫系統(tǒng)活躍的腫瘤外被殺死。受這種機制的啟發(fā)，他們尋找了一種抗菌劑，可以模仿細菌在球狀體外“殺死”效應。他們制定了一項協(xié)議，使用抗生素慶大霉素在球體內生長類似于體內腫瘤的細菌。使用BSCC，他們然后迅速測試了由各種類型的細菌，遺傳回路和治療有效載荷組成的各種程序化抗癌細菌療法。
      

      該團隊使用BSCC的高通量系統(tǒng)快速表征程序化細菌池，然后迅速縮小治療用途的最佳候選者。他們發(fā)現(xiàn)了一種有效的結腸癌治療方法，使用新型細菌毒素，θ毒素，并結合減毒細菌鼠傷寒沙門氏菌的最佳藥物傳遞基因回路。他們還發(fā)現(xiàn)了新的細菌療法組合，可以進一步提高抗癌療效。
      
			

			
        
      
			
      
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