人体中聚集着数万亿的微生物,自2008年以来人类微生物组研究已吸引了大约5亿美元的经费投入。然而,除了少数的例外,这类研究几乎没有生成什么新的治疗方法。
随着一些大型制药公司开始关注:操控人体及细菌之间相互作用所具有的医学潜能,这种情况将会发生改变。
5月2日,制药巨头辉瑞(Pfizer)宣布计划与加州第二基因组(Second Genome)生物技术公司合作,对包括代谢紊乱人群和对照人群在内的大约900人开展微生物组研究。“我们正考虑利用其作为一块拼图来了解个体,”辉瑞外部研发副总裁Barbara Sosnowski说。此前一天,法国的Enterome透露它已经筹集了1000万欧元的风险资本用于开发一些诊断测试,根据肠道细菌组成来诊断炎症和肝疾病。
专家预测,在未来的数月里将看到这样的合作和投资热潮。新的微生物组相关药物和疗法将会在数年内进入市场。
近年来益生菌成为了一种流行的治疗方法。一些电视广告借助于名人代言来兜售含有双歧杆菌的酸奶,消费者们成群地购买含有乳酸杆菌的药片来消除他们的肠道紊乱及其他疾病。但许多的医生和科学家们都质疑这类治疗方法的功效。“益生菌或许相对安全,但在改变一些疾病或症状方面并不是特别有效,”Mayo诊所的肠胃病学家Joseph Murray说。
随着逐渐地认识特异细菌影响身体的机制,许多科学家认为他们可以确切地找到正确微生物组合来治疗不同的疾病。还有一些科学家希望开发出一些分子,来模拟有益菌-宿主相互作用,或是阻断有害细菌。“毫无疑问,微生物组就是我们肠道中的一个小药厂,“斯坦福大学微生物学家Justin Sonnenburg说。
Murray的研究小组曾报道,给具有类似人类免疫系统的转基因小鼠喂食肠道细菌Prevotella histicola,可以抑制多发性硬化症和类风湿性关节炎的炎症。他的研究小组希望与Miomics生物公司合作将其开发为一种治疗方法。同样,马萨诸塞州的Vedanta Biosciences公司也在开展临床前实验,用一种包含微生物的药丸来抑制肠道炎症。
去年6月,第二基因组公司宣布与比利时的杨森制药公司(Janssen Pharmaceutical)达成协议研究溃疡性结肠炎患者的微生物群,希望能够鉴别出一些新的药物和药物靶点。尽管第二基因组公司对于其产品细节含糊其词,其总裁Peter DiLaura说公司希望能够找到一些诸如蛋白质之类的小分子和生物化合物来改变微生物组,缓解糖尿病和一些自身免疫疾病。
同时,第二基因组公司的一名科学顾问、加州大学旧金山分校生物工程师Michael Fischbach正在开发一些工具来鉴别存在于细菌上的一些分子或是它们的产物,以及能够与人类细胞上的受体结合并影响人体免疫或神经系统的分子。“这不只是一个药物样分子——其生成的是一种真正的药物,”他说。
改变肠道微生物组中有益菌和有害菌的平衡可以影响健康——例如炎症,或甚至是抑郁与焦虑。研究人员已有大量可以改变这一平衡状态的现成药物。一些因不能够被肠道吸收而一直遭到弃置的药物和小分子或许可帮助特异性地靶向肠道微生物组。Sonnenburg的研究小组发现,在抗生素杀死有益菌时一种叫做唾液酸的化合物可以在肠道中累积,帮助有害菌接管肠道。研究人员现正调查用类似唾液酸的化合物来处理小鼠是否可以抑制这种有害的转变。
美国科罗拉多州的一家生物技术公司Microbiome Therapeutics当前正在对两个小分子展开一些临床研究,这两种小分子可以选择出有益的肠道细菌帮助糖尿病患者更易于吸收胰岛素。首席执行官Steven Orndorff说,公司计划在下个月于芝加哥召开的内分泌学会上呈送第一批研究结果。
还有其他的一些公司在致力将肠道菌群转变为诊断工具。Enterome已经建立了一种遗传测序平台来检测粪便微生物的改变,预警如炎性肠病等疾病发病。该公司在100名患者中进行了疾病进展追踪,从而让患者免除了侵入性的结肠镜检查。
不过,让微生物组疗法进入市场也存在有大量的挑战,其中包括药物安全性、遗传修饰细菌面临不同或全新的监管规则、以及自然细菌的知识产权等问题。
来源:生物通