“细菌飞艇”来治病

来源:用户上传      作者: 毛毛虫

　　你是否想过，有一天，我们可以训练肉眼都看不到的细菌来为我们服务，而且还是听起来非常恐怖的大肠杆菌。这不是天方夜谭，或许在不久的将来，科学家就能将大肠杆菌“训练”为一个个运载药物的微型“飞艇”，来定时定点地“空投”药物，治疗疑难杂症。
　　神奇的微型“飞艇”
　　美国马里兰大学的科学家们发表了一个报告，称他们可以训练细菌，一方面来生产药物，另一方面，又能将药物运送到指定的场所。
　　科学家们利用基因工程的方法改造大肠杆菌，让它们可以生产特别的药物。要注意，这些药物可不是细菌心甘情愿来产生的，而完全是经过科学家的特别改造，让细菌专门来生产的。当然，即使这样，也并不是什么了不起的发现，更有意思的是，细菌平时都隐藏着这一特殊本领，不生产药物，而是随时待命，时刻准备着。科学家告诉它们准确的“空投”地址――一般都是我们身体患病的部位，或者是需要特别治疗的部位――细菌就会按照指示，“携带”全套生产装备，浩浩荡荡前往指定地点。一路上，它们依然是“待命”状态，也就是不生产药物。它们准确到达目的地后，就会辨识并发出一些化学信号，即“生产指令”，开始就地安营扎寨，形成生产线，大批量生产药物。因为是在我们身体患病部位就近产生药物，所以在患病部位附近有较高的药物浓度，既实现了重点部位的重点火力照顾，又避免了伤及无辜，不会杀伤其他正常的身体细胞。
　　根据最新的报道，科学家制备的此类细菌看起来像是一个个加肥版的圆棍，外形非常类似我们常见的飞艇，而且其发挥的功能也非常接近――搜寻目标、传送弹药、空投弹药，因此被命名为“细菌飞艇”。
　　【深层解析】
　　此处所指的基因工程，就是用DNA重组技术，将外源基因转入大肠杆菌中表达，使大肠杆菌能够生产人体所需要的产品，而这种服务于我们的细菌被称为基因工程菌。基因工程技术在医药、环保、畜牧、食品等很多领域都有巨大的应用前景。据统计，目前全世界的药品中至少有50%是通过生物合成的，生物合成比化学合成更加简便，尤其是对于那些分子结构复杂的药物，更加省时省力，因此可以带来难以估计的经济效益。
　　肩负双重任务
　　在这一科研项目中，科学家赋予大肠杆菌双重身份――既是药物“生产员”，又是药物“递送员”。这是该研究内容最大的亮点。而且，“生产药物”也是一个广义概念，理论上包括任何功能，比如缓解食物中毒、杀灭病变细胞、消除感染等等。在已经进行的体外实验中，这种基因工程菌已经能够完成科学家预想的工作――能够准确找到预先设定的目标，一种肠细胞，并产生相关的化学信号，诱导周围的细菌一起产生特异的蛋白药物，从而达到治疗的目的。
　　为了更好地理解“细菌飞艇”的双重任务，我们不妨将这两个过程拆开单独来看看。
　　首先是基因工程菌来为人类服务。要说到细菌为人类服务，那历史可就长了，可以追溯到公元前几千年的酿酒和制醋的生产工艺――那就是利用细菌发酵为我们生产所需要的东西。到了后来，19世纪末到20世纪30年代的工业发酵，其实都是应用微生物的实例。说到生产药物，可能是我们更加熟悉的，医院天天在使用的青霉素、链霉素、庆大霉素、红霉素等抗生素以及一些维生素，都是通过不同微生物发酵产生的。后来随着基因技术的发展，利用基因工程，人类可以有目的地改造细菌，让基因完全按照我们的意愿发挥生物学功能，生产我们需要的药物。
　　其次就是“服务到门”的定点功能。在医药学领域，这一功能有一个专门术语，称为“靶向”。顾名思义，就是像打靶一样，通过载体将药物精准地运送到病变部位。所以，病变部位也就称为靶部位，负责运载药物的载体被称为靶向制剂。从这一角度来说，该基因工程菌就是一种靶向制剂。
　　【深层解析】
　　靶向制剂最大的优点就在于将药物准确送达病变部位，并且在这些靶部位滞留一定的时间，在局部积累一定的浓度。这样一来，不仅可以高效消灭病灶，还能保证对周边的正常细胞“毫发无损”。常见的靶向制剂一般是一些微米或者纳米级别的小胶囊，通过被动的渗透或者我们人为地进行设计改造，实现靶向的目的。
　　任重而道远
　　在已有的实验中，“细菌飞艇”首先应用于肠道中，因为大肠杆菌在肠道中存活的时间更长，自然发挥的效果也更持久。但科学家们并不满足于此，他们希望在此基础上能够进一步改造“细菌飞艇”，实现对肿瘤等疑难病症的精准治疗。同时，既然“细菌飞艇”能够释放预先设定好的化学信号，科学家也希望通过这种信号交流，与天然的致病菌相互沟通，能够“劝阻”有害菌致病，使其保持一种相对休眠的状态，阻止它们的感染。
　　科学家期待能将“细菌飞艇”制备成一种活菌制剂，就如同我们平时经常食用的益生菌那样，可以通过注射或口服顺利地进入我们体内并保持活性。
　　目前，在“细菌飞艇”研究方面所取得的成绩的确非常鼓舞人心，但也不得不强调，这些实验结论大多还只是停留于理论设想，充其量也就是体外实验证明，距离实际应用还有相当远的路要走。
　　首先，当前的“细菌飞艇”是针对肠道疾病，通过口服进入体内，经过消化道到达肠道。但问题在于，进入肠道之前，“细菌飞艇”要经历一个可以称之为“地狱”的环境，就是我们的胃部――其中富含大量的胃酸，能顺利通过此关的幸存者实在是寥寥无几。这样，也就会使治疗效果大打折扣。
　　其次，是“细菌飞艇”的安全性问题。毕竟这是一种工程细菌，而且生产的又是具有功能性的生物活性物质，比如像大分子的蛋白质，当这些细菌和化学物质进入体内或是进入到自然环境当中，存在着一定安全隐患，要想顺利通过审查也不是一件容易的事。
　　【深层解析】
　　基因工程存在一定的安全隐患。重新组合一种在自然界尚未发现的生物性状，有可能给现有的生态环境带来不良影响，特别是新的重组DNA生物体的意外扩散，可能会出现不同程度的潜在危险。因此，基因工程技术的应用必须非常谨慎。
　　

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