益生菌大肠杆菌中的热放大器电路用于严格控制温度的新型抗生素释放

科学领域:

• 生物制药开发 生物制药开发
• 合成生物学 合成生物学
• 微生物治疗学 微生物治疗学

背景情况:

• 类药物面临的生产和稳定性挑战阻碍了临床转化.
• 工程细菌疗法为现场药物生产和输送提供了一种新的方法.
• 使用遗传开关控制细菌的治疗性生产是复杂的,特别是在改性或有毒上.

研究的目的:

• 克服控制工程细菌中转化后改性抗生素生产的局限性.
• 开发一个强大的遗传电路,以精确,实时控制大肠杆菌中治疗性的生产.
• 为了使得使用益生菌大肠杆菌宿主进行控制的抗生素达罗巴克丁的生产.

主要方法:

• 开发一个热放大器电路,将热开关与正交T7RNA聚合酶结合起来.
• 利用益生菌大肠杆菌作为生产抗生素达罗巴克的宿主.
• 在不同温度和模拟肠道条件下测试电路性能 (胆盐,低营养).

主要成果:

• 热放大器电路使病原体抑制剂达罗巴克丁在40°C的温度下产生,在37°C的温度下泄漏率最小 (<检测极限).
• 持续的基因表达允许仅在热诱导2小时后,达罗巴克生产达到治疗水平.
• 即使在模拟的肠道环境中也观察到一致的性能,表明生理相关性.

结论:

• 开发的热放大器电路有效地克服了在工程细菌中生产改性抗生素的挑战.
• 该系统为治疗性的生产提供了精确的时间控制,增强了细菌治疗的潜力.
• 工程化的大肠杆菌系统在具有挑战性的生理条件下显示出在体内,特定地点生产类抗生素的前景.