Transformed Probiotic Bacteria for Treatment of Chronic Diseases

用于治疗慢性疾病的转化益生菌

基本信息

  • 批准号:
    7431222
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 230.25万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2007
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2007-09-30 至 2012-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The continual increase in the number of patients suffering from chronic medical conditions that require long term treatment with therapeutic drugs such as hypercholesterolemia, hypertension, diabetes, and obesity has proven a tremendous economic burden, both to individuals and to health care systems. The traditional approach to drug production has been chemical synthesis of the needed compounds, then purification, formulation, and distribution. We propose to investigate a novel approach to long-term drug production and delivery: using probiotic intestinal bacteria transformed to express the required drug and inoculated into a patient for chronic colonization and therapeutic production. This approach essentially takes the notion of gene therapy and rather than altering the genomic DNA of the patient, instead alters the DNA of the patient's commensal bacteria, a far more tractable system. Probiotic intestinal bacteria such as members of the Lactobacillus family are routinely added to foods such as diary products, have essentially no pathology, and can be readily transformed with exogenous DNA. Lactobacillus transformed with therapeutic proteins and peptides or sets of enzymes to synthesize specific drugs may therefore represent a versatile platform for sustainable therapy. We will determine the optimal strains of Lactobacillus for expression in mice as a model organism and perform additional engineering of the strain as necessary to ensure persistence in the intestinal tract and regulated expression of peptide or proteins. We will also develop methods for rapidly depleting the transformed bacteria without damaging other commensal bacteria, as a safety precaution against the advent of any unexpected adverse responses during the use of these therapeutically transformed bacteria. We will then examine the effect on atherosclerosis-prone mice of expressing peptides with known therapeutic actions. Our final aim will be to test the feasibility of producing small molecule drugs such as lovastatin in vivo by transforming the bacteria with the required synthetic enzymes.
患有慢性病的病人人数不断增加, 需要用治疗药物长期治疗的病症, 高胆固醇血症、高血压、糖尿病和肥胖症已被证明是一个巨大的 经济负担,无论是对个人还是对医疗保健系统。传统 药物生产的方法是化学合成所需的化合物, 然后纯化、配制和分配。我们打算调查一部小说 长期药物生产和输送的方法:使用益生菌肠道细菌 转化以表达所需的药物并接种到患者体内进行慢性感染。 定殖和治疗性生产。这种方法基本上采用了 基因治疗,而不是改变患者的基因组DNA,而是改变 病人体内细菌的DNA,这是一个更容易处理的系统。益生菌 肠细菌如乳杆菌科的成员通常被添加到 食物如乳制品,基本上没有病理学,并且可以容易地 用外源DNA转化。用治疗性蛋白质转化的乳酸杆菌 因此,合成特定药物的肽或酶组可能代表 可持续治疗的多功能平台。我们将确定最佳菌株, 用于在小鼠中表达的乳酸杆菌作为模式生物并进行额外的 必要时对菌株进行工程改造,以确保在肠道中的持久性, 调节肽或蛋白质的表达。我们还将开发出快速 消耗转化的细菌而不损害其他微生物, 安全预防措施,以防止在治疗期间出现任何非预期不良反应 使用这些治疗转化的细菌。然后我们将研究对 表达具有已知治疗作用的肽的易患动脉粥样硬化的小鼠。我们 最终目标是测试生产小分子药物的可行性, 通过用所需的合成酶转化细菌,在体内合成洛伐他汀。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)

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