噬菌体联合治疗可以精确靶向ibd相关肠道细菌,而不伤害有益微生物
科学家们首次设计了一种噬菌体联合疗法,可以精确靶向并抑制与炎症性肠病(IBD)相关的肠道细菌。发表在8月4日的杂志上细胞在美国,这项研究展示了利用噬菌体治疗与肠道菌群相关疾病的可能性。
“申请的最大问题噬菌体治疗方法就是细菌和噬菌体德国国家癌症中心(DKFZ)魏茨曼科学研究所和微生物组与癌症部门系统免疫学部门主任、该研究的通讯作者Eran Elinav说。“如果你在细菌上使用单一噬菌体,细菌可能会非常迅速地产生耐药性机制。据我们所知,我们是第一个使用口服噬菌体联合疗法治疗a疾病同时解决了噬菌体耐药性的巨大问题,并治疗了一种非传染性疾病。”
IBD包括一组慢性肠道炎症性疾病,影响着世界上数百万人。虽然IBD的病因尚不清楚,但此前的研究表明,肠道中的某些细菌与该疾病有关。研究人员曾尝试使用抗生素治疗IBD,但这些疗法不够具体或有效。抗生素杀死友好的人肠道细菌伴随致病性的,可引起不良反应,而引起耐药细菌.
Elinav说:“这项概念验证研究利用噬菌体作为精确武器来抑制一组导致IBD的共生菌株。”“但我们的愿景是,这种新方式可能被开发出来,并应用于许多其他ibd相关的细菌,也可以用于与其他疾病有关的共菌,包括肥胖、糖尿病、癌症、神经退行性疾病等等。”
Elinav的团队与一组国际科学家以及魏茨曼科学研究所下属的噬菌体治疗公司BiomX Ltd合作,将537名IBD患者的肠道菌群组成与在法国、以色列、美国和德国进行队列研究的健康对照进行了比较。研究小组发现,尽管IBD患者在地理、种族和饮食上存在差异,但他们往往有一群肺炎克雷伯菌(Kp)菌株在他们的肠道中富集,特别是在那些正在经历疾病突发的人。当将Kp移植到老鼠体内时,研究小组发现老鼠患上了严重的肠道炎症组织损伤,提示这些Kp菌株可能有助于IBD的恶化。
接下来,Elinav和他的团队从环境样本中扫描并分离了数千个噬菌体。噬菌体是一种能够瞄准并感染细菌的病毒。他们确定了大约40种噬菌体似乎对ibd致病Kp菌株有效,包括已经产生了噬菌体耐药性的菌株。
研究小组在不同的组中测试了噬菌体,作为对ibd致病Kp菌株的潜在鸡尾酒疗法。在这些噬菌体组合中,每个噬菌体使用不同的受体进入细菌,并通过不同的机制杀死它们。Elinav说,即使细菌发生突变,使其中一个受体产生抗药性,也会有后备力量。他补充说,有效的鸡尾酒设计可以防止噬菌体耐药性细菌的形成和传播。
Elinav和他的团队发现了最有效的噬菌体组合,它包含五种噬菌体,在抑制Kp菌株试管在小鼠IBD模型中,噬菌体混合物减轻了炎症和组织损伤。
该团队在一项包括18名健康志愿者的I期临床试验中进一步测试了这种鸡尾酒中的两种代表性噬菌体。实验表明,当与抗酸剂一起服用时,噬菌体可以在高水平下存活,并在整个胃肠道保持活性,而不会影响周围的微生物群。受试者无严重的治疗相关不良事件。该团队计划在后续的II期试验中进一步测试5-噬菌体鸡尾酒,试验对象包括携带致病Kp菌株的IBD患者。此外,Elinav和他的团队正在努力识别与其他疾病相关的细菌,并开发针对它们的有效噬菌体联合疗法。
Elinav说:“我们设想的是一个精确医疗管道。”“使用它,我们可以描述一个人的致病菌的特征肠道微生物群,然后应用噬菌体治疗,这将是量身定制的个人抑制细菌."
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