古老的“相信你的直觉”建议,对于帕金森病患者而言即将获得全新意义,这要归功于佐治亚大学兽医学院研究团队的创新生物工程突破。
由伊萨克森神经疾病研究中心(ICNDR)主任兼教授阿努曼塔·坎塔萨米(Anumantha Kanthasamy)领导的多学科研究团队,包括格雷戈里·菲利普斯(Gregory Phillips)、皮尤什·帕德希(Piyush Padhi)等科学家,成功开发出一种开创性活体药物——通过基因工程改造的益生菌,旨在为帕金森病患者稳定递送左旋多巴至大脑。
在《细胞宿主与微生物》期刊发表的研究论文中,坎塔萨米团队详细阐述了如何将大肠杆菌Nissle 1917这一益生菌株改造为药物递送系统,使其持续生成并输送帕金森病治疗的金标准药物左旋多巴,该药物可在大脑中转化为多巴胺。选择大肠杆菌Nissle菌株源于其百年来安全治疗人类胃肠道疾病的可靠记录。
帕金森病由大脑中产生多巴胺的神经细胞丧失引发。多巴胺是一种调控运动及其他功能的神经递质。
作为药片使用的左旋多巴(L-DOPA)数十年来一直用于缓解帕金森病的运动症状,如动作迟缓、震颤、肌肉强直和平衡障碍。然而讽刺的是,长期使用该药物会导致运动症状不可预测地反复出现,需每日多次服药。久而久之,这可能引发运动障碍,表现为颈部、躯干、四肢和面部的不自主运动。这种常被误认为是帕金森病症状的运动障碍,实则由左旋多巴以波浪式进入血液导致——两次给药间大脑多巴胺水平起伏波动所致。
坎塔萨米表示:“此项工作代表了工程化活体生物疗法在帕金森病中首次实现非侵入性、持续向大脑递送左旋多巴的治疗应用。最终,该平台为基于左旋多巴及其他神经化学物质的活体生物疗法奠定基础,使之成为帕金森病及其他慢性神经疾病(包括阿尔茨海默病相关痴呆)的持续性、非侵入式药物递送策略。”
坎塔萨米实验室的博士后科学家帕德希指出,合成生物学的最新进展以及日益增多的科学证据——证明肠道-脑功能障碍与神经疾病相关——是其主导此项研究的灵感来源。
帕德希解释道:“肠道微生物如同天然化学工厂,能持续响应环境信号产生代谢物。基于这一原理,我们思考为何不能应用该策略解决帕金森病患者面临的药物浓度波动问题。这种新型活体疗法可能意味着患者服药次数减少、症状控制更稳定,从而提升帕金森病患者的生活质量。”
坎塔萨米团队所称的“活体药物”研发,对治疗神经及胃肠道相关疾病(如克罗恩病)具有深远意义。该研究汇聚微生物学家与神经药理学家共同探索此类疾病的成因与疗法。
本研究中,实验室与佐治亚大学兽医学院生理学与药理学系、病理学系及传染病系,以及富兰克林文理艺术学院统计系开展合作。此项工作的早期阶段由坎塔萨米团队在爱荷华州立大学兽医学院完成。
帕德希强调:“针对该左旋多巴工程化活体生物疗法的临床前研究结果表明,我们已准备好开展人体临床试验。”
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