ISOS-Implantable Ecosystems of Genetically Modified Bacteria for the Personalised Treatment of Patients with Chronic Diseases

ISOS-可植入的转基因细菌生态系统,用于慢性病患者的个性化治疗

基本信息

  • 批准号:
    10107154
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 97.79万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    EU-Funded
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2023 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

In ISOS we propose to develop the first biomedical product for the in-situ fabrication and auto-renewed delivery of therapeutic compounds employing complex ecosystems of probiotic genetically engineered bacteria (GEB) integrated in a biomaterial-based bioreactor. ISOS is designed to treat chronic diseases requiring lengthy treatments. The encapsulated GEB populations produce the therapeutic molecules "on demand", stimulated by the signals of the pathological environment within the patient, i.e., inflammation and/or reactive oxygen species. Bacteria populations interact among them to maintain a dynamic equilibrium of the GEB species and to guarantee the survival of the drug-producing GEB as long as the disease persists. The GEB ecosystem is designed in such a way that bacteria cannot survive outside of the encapsulating biomaterial, to meet future biosafety and regulatory requirements. The design and the configuration of the GEB ecosystem will be personalized for each patient, and it will be done using in-silico tools and synthetic biology. As a Proof-of-Concept, we propose to engineer an implantable GEB-based bioreactor for the therapy of the wet form of age-related macular degeneration (wAMD), which is caused by an abnormal production of Vascular Endothelial Growth factor (VEGF). This Proof-of-Concept will demonstrate the ability of ISOS to replace the repeated intraocular injections of Anti-VEGF molecules (current treatment) with a single ISOS bioreactor that will enhance the therapeutic response and minimize side effects due the molecular crosstalk between ISOS and the pathological environment. ISOS will establish the principles of a new generation of therapeutic products that will use recombinant probiotic bacteria strains libraries for personalized treatments with rigorous control of local drug production and efficient delivery based of dynamic variation of pathological signals.
在ISOS中,我们建议开发第一个生物医学产品,利用整合在基于生物材料的生物反应器中的益生菌基因工程细菌(GEB)的复杂生态系统,原位制造和自动更新递送治疗化合物。ISOS旨在治疗需要长期治疗的慢性病。被包裹的GEB群体“按需”产生治疗分子,受到患者体内病理环境信号的刺激,即炎症和/或活性氧种。细菌种群之间相互作用,以维持GEB物种的动态平衡,并确保只要疾病持续存在,产生药物的GEB就能存活。GEB生态系统的设计方式使细菌无法在封装的生物材料之外生存,以满足未来的生物安全和监管要求。GEB生态系统的设计和配置将针对每个患者进行个性化,并将使用电子工具和合成生物学来完成。作为概念验证,我们建议设计一种可植入的基于GEB的生物反应器来治疗湿性老年性黄斑变性(WAMD),这是由血管内皮生长因子(VEGF)的异常产生引起的。这项概念验证将证明ISOS能够用单一的ISOS生物反应器取代重复的眼内注射抗血管内皮生长因子分子(当前的治疗),从而增强治疗反应并将由于ISOS与病理环境之间的分子串扰而产生的副作用降至最低。ISOS将建立新一代治疗产品的原则,该产品将使用重组益生菌菌种库进行个性化治疗,严格控制当地药物生产,并根据病理信号的动态变化进行有效输送。

项目成果

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  • 资助金额:
    $ 97.79万
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知道了