益生菌2.0：合成生物学跳进人体肠道

人的身体不是在真空中存在的。相反，我们与许多微生物近距离接触，并不断地相互作用最近的研究在我们的身体中有多种微生物作为人体细胞。它们带来的遗传多样性是惊人的：人细胞含有约20,000个基因，而微生物含有约20,000个基因2-20万不同的基因！

微生物不仅仅是寄生虫，而是形成共生关系。我们皮肤上的微生物是对病原体的一部分防御机制的一部分。乳酸杆菌物种对阴道健康很重要。微生物在口腔，肺和膀胱中形成动态社区。但最重要的微生物组可能是留在肠道内的人。

微生物群落的皮肤偏见与病毒，细菌和真菌成分的相对丰富。信用：达里尔莱迦，Nhgri。

我们消化系统主持的器官大约500种物种微生物;它们的作文根据我们的饮食，运动习惯，药物，旅行以及我们是否生病而变化。我们的肠道中的细菌分解了我们无法（思考蔬菜！），帮助维生素的生物合成的复杂碳水化合物，并在代谢疾病中发挥作用。肠道微生物组是一种广泛的研究领域，毫无疑问，特别是作为分析微生物组的实验和计算工具，并变得更广泛。

随着我们对微生物组的了解增加，研究人员试图定义不同微生物体和人体状况之间的相关性。（可能十亿美元）问题是，可以改变微生物组导致稳健的健康益处？合成生物学可以是人体肠道微生物组中新时代的一部分，其中有针对性的干预措施可以治愈患者或提高他们的生活质量吗？

益生菌作为生物药物

Synlogic是一个基于波士顿的创业公司，在2018年摇晃着水域，当时他们宣布使用工程化益生菌来治愈代谢疾病的几项临床试验。他们的方法很简单：当肠道中毒性代谢物的积累导致疾病 - 如在高血管血症或苯葡萄酮尿- 改性细菌可以分解代谢物并充当一种治疗形式。患者可以消耗工程化益生菌，并迅速地释放症状。

Synlogic研究人员使用这种方法进行上述条件。他们工程师大肠杆菌在人体肠道中自然发现，表达和分泌破裂毒性化合物的酶。在途中，他们招募银杏生物价格促进他们的技术进步。据亚历克斯塔克，银杏计划总监，两家公司加入了改善蛋白质表达的力量。Tucker说“Synlogic来到我们用一种产生四种异源蛋白质的菌株，并且我们测试了900种变体。我们以不可知的方式向该项目接近并获得了真正令人兴奋的结果！“

然而，实现有效治疗的道路是具有挑战性的。Synlogic停止当临床试验的结果较低的结果时，他们的高血肿性治疗项目。但公司有几个项目我个人支持他们苯葡萄酮尿项目。

在大西洋的另一边，两家充满活力的初创公司正致力于将益生菌作为活体药物。法国Eligo Bioscience.旨在使精密药物带来成果。该公司计划瞄准各种情况，最近获得2000万美元为他们的努力提供资金。

基于哥本哈根的SNIPR生物群系有类似的目标。丹麦的启动计划使用CRISPR修饰患者的微生物组，他们得到了5000万美元的资金从Lundbeck基金会开始将他们的方法发展成一个产品。当我在哥本哈根并与员工聊天时，我有机会访问公司。创始人兼首席执行官Christian Grendahl非常热情，并与我分享他对新领域的热情。新的研究很令人兴奋，每周都有一些突破性的东西，并且有助于将这些知识转化为药物。

提高我们的生活方式

工程益生菌的明显靶标是代谢综合征和其他微生物组助剂疾病。然而，目前的益生菌被销售为营养补充剂，并没有大幅度的要求治愈某些条件。其中部分是因为这些益生菌的作用机制仍然很大程度上是未知的，特别是在繁荣的现有微生物环境中的背景下。我们可以通过合成生物学给予针对性的行动来将益生菌带到整个新的水平吗？

一种最近的研究来自波士顿乔斯林糖尿病中心和哈佛医学院的研究人员有一个非常有趣的发现:研究人员发现，一些细菌在马拉松运动员的肠道中更为普遍，它们可以在实验室中增加小鼠的耐力。分拆的FitBiomics到达A.许可协议与哈佛大学技术发展办公室合作，旨在探索利用益生菌提高运动成绩的研究并将其商业化。

几周前，Zbiotics.推出了第一个工程益生菌去市场。该产品有效地作为宿醉固化，其中工程微生物破坏乙醛，醇分解代谢的毒性副产品。公司的创始人兼首席执行官Zack Abbott决定在完成博士学位后进入益生菌空间。他说他想制作一个“对人民的明显效益”，而不是与癌症或糖尿病有关的东西。“我问他开发产品的最大挑战是什么，并对我来说感到惊讶：“由于我们知道我们的微生物必须做什么，”科学“是直截了当的。但弄清楚提供的供应链，谁可以将益生菌瓶子，如何分发和如何发表品牌，这很难。“

Zack Abbott，创始人和Zbiotics的首席执行官Synbiovwin彩票注册beta。

未来该何去何从？

人类和微生物之间的界面令人兴奋，充满了可能性。工程细菌可以潜在地监测我们的健康状况，调整代谢产物的丰度，解毒代谢副产品，并以精确的方式提供治疗。它们也可以是健康生活方式的一部分，作为营养补充剂。

然而，益生菌和微生物组研究领域已经充满了很多炒作和许多可能永远不会提供的令人兴奋的承诺。我们最近开始了解微生物组如何影响健康。因此，我们需要为我们建立和测试我们的产品的期望而言，我们需要谨慎。我们也需要增加范围更广泛的人口统计学研究。

尽管如此，我相信合成生物学可以改变益生菌领域。挑战只是比平常更大。毕竟，我们谈论的是我们身体中基因最多样化的器官!

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