基因治疗或将用于细菌疾病的治愈

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CPhI制药在线 2017-10-09
作者: 知行

 

提到靶向治疗,更多用于癌症治疗,但是或许以后其也会在细菌类疾病方面得到蓬勃发展。近日,EligoBioscience在A轮融资中从Khosla Ventures和Seventure Partners获得$20M资金,这将支持其以CRISPR基因手段精准杀伤致病细菌的研究。

健康人体内的微生物群处于一个平衡状态,即“处于健康与疾病的交界处”。有些细菌对人体健康至关重要,有些则与疾病相关(如IBD、结直肠肠癌、2型糖尿病、神经退化性疾病)。虽然抗生素可以杀死致病微生物,但其杀伤力没有指向性,短期内具有严重的副作用,长期会使细菌产生抗药性,甚至出现超级细菌。世界健康组织预言,到2050年由于抗药性细菌感染将会是导致死亡的首要因素。

用基因治疗代替抗生素的使用,不仅可以杀死特定致病细菌,而且对正常细菌没有影响。Eligo正在开发世界上首款针对致病细菌进行精准打击的基因药物,其本质上为由DNA和蛋白组成的生物纳米机器人,这种纳米机器人不仅可以针对特定细菌进行杀伤,而且还可将其变成药物工厂。

Eligo采用的为CRISPR/Cas9基因编辑体系,目前最理想的基因编辑工具,针对致病菌及对抗生素具有抗药性细菌的基因序列发挥作用,此外CRISPR/Cas9基因编辑体系在微生物、植物、细胞以及有机体研究中均有应用。“如果特定序列存在,那么Cas蛋白将对其切除…并且细菌不会修复这段DNA,这将导致细菌死亡”,Eligo首席执行官Xavier Duportet博士就其原理简单说明。理论上讲,只要知道病理,Eligo可以治疗任何由细菌造成的疾病,也就是说细菌类病理的发现将可能会给Eligo带来爆炸式发展。

对于如何将CRISPR/Cas9导入细菌体内,Eligo采用对噬菌体进行改造的方式。“我们发现一种去除噬菌体基因的手段,并用特定带有目的蛋白的DNA序列进行替代。噬菌体就不再是噬菌体,仅仅是个蛋白外壳。这是一种更高效更快速的针对细菌并向细菌导入载体的方法。”Duported提到。Eligo还致力于将更大更复杂的DNA序列导入细菌体内,用以合成益于健康或用于治疗的蛋白,使人体的有益菌群变得“更好”。

对致病细菌的精准打击取决于CRISPR/Cas系统,其为原核生物的一种免疫系统,用来抵抗外源遗传物质的入侵,如噬菌体和外源质粒等。CRISPR是由日本人在1987年首次发现的,其在大肠杆菌中发现一段串联间隔重复序列,但是在2002年才正式被命名为CRISP(Clustered regulatory interspaced short palindromic repeats)。细菌免疫噬菌体的CRISPR/Cas系统是在2005年得以确认的,因其在串联间隔重复序列中发现与噬菌体高度同源的序列。

CRISPR/Cas可以为细菌提供获得性免疫,当噬菌体首次入侵细菌时,噬菌体的某个片段会被细菌记录下(1→2);噬菌体再次入侵时,细菌便会对噬菌体进行识别,切断噬菌体DNA片断,进而引起噬菌体死亡(3)。

CRISPR/Cas系统(来源于网络)

参考来源:

1.Eligoraises $20M to take bacteria-killing CRISPR drug into clinic(http://www.fiercebiotech.com/biotech/eligo-gets-20m-to-take-bacteria-killing-crispr-drug-to-clinic)

2.EligoBioscience Secures $20 Million Series A from Khosla Ventures and Seventure toBring Precision Medicine to the Microbiome(http://www.prnewswire.com/news-releases/eligo-bioscience-secures-20-million-series-a-from-khosla-ventures-and-seventure-to-bring-precision-medicine-to-the-microbiome-300525473.html)

3. CRISPR/Cas9基因编辑器及其原理简介(https://www.loybio.com/biowiki/t3170/)

 

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