Kanvas生物科学公司（Kanvas Biosciences），一家专注于空间生物学的全栈公司，于今日宣布了一项新的研究成果，详细介绍了其“高系统发育分辨率空间映射（HiPR-Map）平台”的功能。这是一种尖端的光谱成像技术，能够精确计数并空间定位复杂群落中的微生物细胞。这篇题为《用于生物治疗开发的多尺度微生物群落空间映射》的论文展示了Kanvas的HiPR-Map平台如何在大范围成像区域中检测到相对丰度低于0.01%的单个微生物细胞，从而超越了诸如宏基因组测序等黄金标准方法，特别是在低生物量环境中的表现尤为突出。通过在单核苷酸分辨率下解析核糖体RNA（rRNA），该公司的技术实现了对微生物物种级别的识别，为活体生物治疗产品（LBP）的发现与开发提供了独特的见解。
在免疫检查点抑制剂治疗期间，HiPR-Map能够在小鼠回肠中对候选生物治疗菌群的菌株进行高分辨率区分。
在从结肠炎到各种癌症的疾病治疗中，LBPs代表了在传统粪便微生物移植（FMTs）基础上的一项关键进步。然而，为了完全复制天然粪便材料的细菌复杂性和治疗潜力，仅识别存在的微生物是不够的。相反，需要更深入地了解微生物之间的相互作用——包括它们彼此之间、宿主、饮食因素以及环境条件的关系。Kanvas的HiPR-Map平台不仅能够识别微生物物种，还能提供对其功能交互和动态变化的全面洞察。这种信息的深度使得LBPs可以被精确操控和优化，显著提升其治疗潜力。
“LBPs在积极调节微生物组方面展现了巨大的前景，而微生物组是人类健康的重要组成部分。然而，现有的工具不足以开发复杂的下一代LBPs，”Kanvas首席科学官菲尔·伯纳姆博士（Dr. Phil Burnham）表示，“Kanvas的HiPR-Map技术提供了全面的分析和超高分辨率——无论是光学还是分类学层面——同时在毫米级长度范围内实现成像，且成本与传统测序相当。我们最新的研究表明，我们的平台可以优化LBP的制造过程，并为评估LBP的治疗潜力提供框架，从而尽可能高效地设计和向患者交付最有效的药物。”
Kanvas新发表的论文突出了三项关键发现：
- HiPR-Map相较于测序的技术优势：HiPR-Map能够检测16S rRNA序列中的单核苷酸多态性（SNPs），从而实现物种级别的微生物识别，并达到0.01%的灵敏度，这在低生物量环境中尤其优于测序技术。
- Kanvas LBPs在小鼠胃肠道（回肠、盲肠和结肠）中的植入特征：HiPR-Map揭示了宿主-微生物组-食物之间的相互作用，并显示某些物种在宿主附近的不同肠道区域中表现出优先富集的现象。此外，还发现了某些食物颗粒内部或边界上的微生物富集现象，这些信息可用于指导饮食对LBP反应的影响。
- 微生物在微米和介观尺度上的空间互动：在微米尺度上，HiPR-Map展示了某些物种在胃肠道不同区域的正相关和负相关关系；在介观尺度上，则发现了包含不同物种组成的特定“邻域”。这些独特的模式——在测序中通常会丢失——对于LBP的制造及其治疗潜力的评估至关重要。
“HiPR-Map无与伦比的准确性和卓越的空间分辨率使其成为一项变革性突破，其潜力远不止于LBP应用，”Kanvas生物公司高级首席科学家普拉蒂克·塞加尔博士（Dr. Prateek Sehgal）补充道，“Kanvas的平台使研究人员能够在多个领域可视化和剖析复杂的微生物群落，例如提供新颖的诊断见解并推进对营养健康中微生物组的理解。”
这项研究紧随Kanvas于去年11月发布的临床试验数据之后，该试验涉及FMT和抗PD-1再诱导疗法在高度微卫星不稳定性难治性癌症中的应用，结果表明肠道微生物组以一种与肿瘤类型无关的方式影响抗肿瘤免疫。上个月，Kanvas迎来了基思·弗拉赫蒂博士（Dr. Keith Flaherty）加入其科学顾问委员会。弗拉赫蒂博士是Scorpion的联合创始人（该公司最近被礼来公司收购），同时也是麻萨诸塞州总医院癌症中心的临床研究主任和哈佛医学院的医学教授。他将支持Kanvas的临床开发和临床试验设计，并帮助公司为其LBP管线的商业化铺平道路。
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