使用基因工程细菌作为医疗手段的想法并不新鲜。多年来，科学家们一直在尝试如何改造细菌来满足我们的需求，从改造细菌来吃掉体内多余的氨，到帮助细菌捕猎结直肠癌细胞。
当然，在这样的想法准备好进入主流临床应用之前，还需要克服一些障碍。通过药丸向患者提供受控剂量的药物是一回事，但限制在人体肠道中合成这些相同治疗分子的活微生物的生长则是完全不同的挑战。
一组科学家的新研究在人类益生菌Nissle 1917 的新型菌株的工程设计方面向前迈出了一步，该菌株已被开发用于可持续合成帕金森病药物L-DOPA。
左旋多巴是一种作为多巴胺前体的分子，几十年来一直是帕金森病患者的黄金标准治疗方法。医生发现，经过大约五年的左旋多巴治疗，患者往往会出现一种称为运动障碍的副作用。这些副作用被认为与大脑缺乏一致的药物来源有关。
因此，为了解决这个问题，新的研究探讨了肠道中产生左旋多巴的细菌是否可以导致药物持续输送到大脑。参与该项目的研究人员Piyush Padhi 表示，工程细菌会吃掉一种名为酪氨酸的分子，并吐出左旋多巴。
Padhi 解释说：“经过对基于肠道微生物的药物输送技术的多次迭代和改进，我们开发出了一种有益于肠道健康的益生菌，它能够以高度可调的方式产生稳定水平的左旋多巴，以提供每位患者所需的每种剂量。 ”
几项小鼠研究表明，工程细菌可以在血液中产生稳定、一致浓度的左旋多巴。然后对帕金森病动物模型进行的实验发现，这种治疗可以改善运动和认知功能，这表明工程细菌正在生产具有治疗作用的药物。
研究人员还声称，细菌产生的左旋多巴的水平可以得到精细控制。这可以通过限制胶囊中细菌的每日剂量或调节鼠李糖的消耗来实现。细菌需要这种稀有糖来继续产生左旋多巴。
参与该项目的另一位研究人员Anumantha Kanthasamy 表示，该团队正在努力调整该方法来治疗其他需要持续服用该药物的疾病。下一步是优化工程细菌，研究着眼于人体试验。
Kanthasamy 说：“我们希望基于微生物的连续、非脉冲式左旋多巴给药方法将限制左旋多巴引起的运动障碍的发生和进展。” “我们目前正在探索使用这种方法来治疗其他疾病，例如阿尔茨海默病和抑郁症，并正在启动美国食品和药物管理局对这种新型肠道微生物组治疗技术的临床测试。”
这项新研究尚未在同行评审期刊上发表，但最近在费城举行的美国药理学和实验治疗学会2022 年年会上的实验生物学(EB) 会议上进行了介绍。
