用基因工程细菌作为医疗手段的想法并不是全新的。多年来，科学家们一直在试验如何改造细菌以适应我们的需要，从工程细菌吃掉人体内多余的氨到帮助细菌捕杀结直肠癌细胞等。
当然，在像这样的想法准备用于主流临床用途之前，需要克服一些障碍。通过药片为病人提供受控剂量的药物是一回事，但限制在人类肠道内合成这些相同治疗分子的活体微生物的生长是一个完全不同的挑战。
来自一个科学家团队的新研究提出了在人类益生菌Nissle 1917的新型菌株工程方面向前迈进了一步，该菌株已被开发为持续合成一种被称为L-DOPA的帕金森病药物。
L-DOPA是一种作为多巴胺前体的分子，几十年来，它一直是帕金森病患者的黄金标准治疗方法。医生们发现，在使用L-DOPA治疗五年左右后，患者往往会出现被称为运动障碍的副作用。这些副作用被认为是与缺乏持续的药物来源到大脑有关。
因此，为了解决这个问题，新的研究探讨了在肠道内产生L-DOPA的细菌是否能够导致药物持续地输送到大脑。从事该项目的研究人员Piyush Padhi说，工程细菌吃掉一种叫做酪氨酸的分子并吐出L-DOPA。
Padhi解释说：“经过几次迭代和改进基于肠道微生物的给药技术，我们已经开发出一种肠道健康的益生菌，可以产生稳定水平的L-DOPA，其方式可以高度调整以提供每个病人所需的剂量。”
几项小鼠研究表明，这种工程细菌能使血液中的L-DOPA浓度稳定、一致。然后对帕金森病动物模型进行的实验发现，治疗导致了运动和认知功能的改善，这表明工程细菌正在产生具有治疗效果的药物。
研究人员还声称，细菌产生的L-DOPA水平可以被精细地控制。这可以通过限制胶囊中的细菌的每日剂量或通过调节一种叫做鼠李糖的糖的消耗来实现。细菌需要这种稀有的糖来继续生产L-DOPA。
从事该项目的另一名研究人员Anumantha Kanthasamy说，该团队正在努力调整该方法，以治疗其他需要持续计量药物的疾病。下一步是优化工程细菌，因为该研究着眼于人体试验。
Kanthasamy说：“我们希望我们基于微生物的连续、非脉冲式L-DOPA给药方法能够限制左旋多巴诱导的运动障碍的发展和进展。我们目前正在探索使用这种方法来提供其他疾病的治疗，如阿尔茨海默病和抑郁症，并且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议的期刊上发表，但最近在费城举行的美国药理学和实验治疗学协会2022年年会的实验生物学（EB）会议上进行了介绍。
