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“鸡尾酒”式疗法治肠病,深圳团队获顶尖合成生物学大赛前十

2023-01-07 15:54:44 2376

摘要:读创/深圳商报记者 袁斯茹 通讯员 陈伟钊日前,2021年国际基因工程机器大赛(iGEM)全球总决赛正式落下帷幕。在深圳大学生命与海洋科学学院与深圳未知君生物科技有限公司联合指导下,深圳大学竞赛团队SZU-China在众多参赛队伍中脱颖而出...

读创/深圳商报记者 袁斯茹 通讯员 陈伟钊

日前,2021年国际基因工程机器大赛(iGEM)全球总决赛正式落下帷幕。在深圳大学生命与海洋科学学院与深圳未知君生物科技有限公司联合指导下,深圳大学竞赛团队SZU-China在众多参赛队伍中脱颖而出,进入全球前十,获得金奖,同时获得最佳制造类项目、最佳新基因元件两项提名。

iGEM是全球合成生物学领域规模最大、学术影响力最高的顶尖国际赛事,2003年由美国麻省理工学院创办。今年共有来自42个国家的343支队伍参赛,哈佛大学、斯坦福大学、美国麻省理工学院等名校悉数出战,而国内参赛队伍包括清华大学、浙江大学、中国科学技术大学、复旦大学、上海交通大学等双一流高校。

△SZU-China团队与未知君科学家团队合影

“鸡尾酒式”益生菌辅助治肠病

炎症性肠病(IBD)是一种特发性肠道炎症性疾病,主要症状为肠道黏膜连续出现慢性、非特异性炎症反应,发病周期长、易反复发作且有癌变的风险,目前全世界有超过1000万人患有IBD及相关疾病。SZU-China团队基于合成生物学方法,改造基因工程益生菌,创新性地开发了一种“鸡尾酒式”组合型益生菌助剂,对因肠道菌群失衡导致的炎症性肠病进行辅助治疗。

在项目设计阶段,深圳大学团队结合未知君的药物研发经验和建议,进行了前期项目构思和可行性调研,最终将本来就存在于人体肠道中的益生菌——乳酸乳球菌和大肠杆菌nissle 1917作为底盘工程菌。

在实验环节,团队在可能导致炎症性肠病的潜在靶点中,选择了四个最重要的靶点,并由此对工程菌进行改造,最终实现抑制炎症反应、减少内毒素对人体危害、减缓肠道损伤、缓释炎症等治疗目的。

为了满足上市监管要求,团队还对工程菌的筛选标志物和凋亡机制进行了改造,保证了应用的安全性;还将治疗元件进行可更替模块化设计,以达到灵活调整目的基因的表达种类及表达强度的目的,满足个体化医疗需求。

由于炎症性肠炎患者经常需要采集粪便用于病情分析,而患者发病时通常是水样便为主,采样困难;团队基于现有采样方案,设计了适合患者长期使用的粪便采样套装,以解决稀便采样、收集装置等难点,获得了临床专家认可。

△创新采样套装

此外,在未知君科学家团队的指导和协助下,项目使用肠溶胶囊包埋真空冷冻干燥菌粉作为产品形式,并且进行了冻干粉保护剂配方优化,有效增强活菌药物的稳定性、复溶活性、便携性与服药隐蔽性。

项目还初步搭建了集成化的在线健康管理平台,为患者提供交流的“社区”;平台还可以结合患者的粪便测序结果与日常饮食记录进行分析,为患者提供科学、有针对性的膳食指导,以及生产更精准的工程菌药物。

通过这一平台,每位使用组合型益生菌助剂患者的治疗进程,都会得到全方位的跟踪记录。

历时一年,服务“双区”建设

深圳大学参赛团队的12位本科生来自生命与海洋科学学院及高等研究院、医学部。参赛过程包括项目设计、实验、建模、人类实践、教育传播等环节,历时一年。项目推进过程中,团队走访了众多专家及相关应用者,包括临床医护、患者、生物制药企业等。

△SZU-China成员前往医院进行项目调研

未知君作为深圳本土企业,是国内领先的专注于肠道微生态治疗的AI制药公司,旨在通过微生物技术、生物信息技术,利用活体生物药和微生物小分子调节剂实现疾病的缓解或治疗。

相关负责人表示,此次项目充分利用深圳生命健康产业发展优势,将学生创新能力培养与企业研发生产过程深度结合,实现了高校与企业“产教融合”的创新人才培养新范式,为破解学生培养与企业需求“两张皮”问题提出了新思路。

审读:喻方华

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