治疗“绿色癌症”,智能细菌来帮忙******
◎实习记者 骆香茹
炎症性肠病虽然致死率较低,但长期以来,也面临着诊断困难和难以根治的问题,被称为“绿色癌症”。
近日,华东理工大学生物工程学院院长叶邦策教授及该院副教授周英团队在《细胞—宿主与微生物》上发表了一项研究成果。该团队开发了一株智能工程菌——i-ROBOT,可实现在体无创实时监测和记录炎症性肠病的发生与发展,并以自调控的给药模式缓解病症。
各色技术上阵诊断“绿色癌症”
炎症性肠病是胃肠道最常见的慢性炎症性疾病,包括克罗恩病和溃疡性结肠炎。腹痛、腹泻、便血等是炎症性肠病主要的症状表现。
当前炎症性肠病的诊断方法在临床上主要有肠镜、电子微胶囊肠镜等。论文通讯作者叶邦策介绍,肠镜检查的好处是直观,可以观察到人体整个肠道的情况。“但肠镜检查是一项有创检查,在操作过程中难免损伤肠道黏膜,造成少量出血,引起被检者的不适感,患者依从性差。”叶邦策补充道,“也有无痛肠镜,但这种方式有一定风险,做这种检查前需要患者进行全身麻醉,对患有心脏病和肺部疾病的人来说,风险较大。”
电子微胶囊肠镜是近年来新兴的检查方式,叶邦策介绍,与传统肠镜相比,其对患者造成的痛苦更小、适应性更强,能检查传统肠镜无法到达的回肠、空肠等。但胶囊在消化道运动的过程中,无法人为控制其运动轨迹,其在消化道等位置会随机翻转,产生视觉盲区,有可能导致错过病变部位、延误病情等情况发生,且电子微胶囊肠镜的检查费用更高,给患者带来的经济压力更大。
智能工程菌是炎症性肠病的新兴诊断方式之一。叶邦策介绍,他们会提前3天将智能工程菌通过口服灌胃的方式送入小鼠体内,等肠炎造模给药结束后通过分析粪便中存在的智能工程菌的荧光信号和基因组DNA突变情况,确定肠道炎症发生、发展程度。
“智能工程菌在诊断灵敏性、便捷性以及成本上都具有无法比拟的优势,但目前仍仅能通过分析粪便样品来评估疾病的有无或严重程度,而难以实施在体原位诊断。”叶邦策表示,“此外,智能工程菌的生物安全性还需进一步加强。”
治疗方法从抗炎药物到智能活菌机器人
为了攻克炎症性肠病,专家们想了不少办法。过去,炎症性肠病的主要治疗方法是使用抗炎药物和免疫调节药物。叶邦策介绍,随着肠道微生物研究的深入,过去十年间,调节肠道微生态、使用智能活菌成为炎症性肠病的研究热点,创新研究不断涌现。
叶邦策团队开发的i-ROBOT是使用大肠杆菌Nissle1917作为底盘细胞进行改造的。叶邦策介绍,i-ROBOT能够感知低浓度的炎症标志物,具有诊断早期肠炎的潜力。同时,i-ROBOT还能记录疾病发生与发展的信息,帮助监测胃肠道健康状态。
当然,i-ROBOT的功能远不止于此。叶邦策表示,i-ROBOT还可以在病灶部位根据疾病的严重程度释放相应浓度的药物,在实现有效治疗的同时,又能避免因过度用药而产生的副作用。
“我们认为智能工程菌是智能活菌机器人的一种。”叶邦策补充道,“智能工程菌具备优异的感知和收集周围环境信息的能力,能够与周围环境进行互动,并能在特定时间和地点采取特定的行动。”
近年来,“粪便也能治病”的冷知识刷新了不少人的认知,通过粪菌移植治疗炎症性肠病也受到越来越多的关注。粪菌移植是将健康人的肠道菌群植入患者肠道,重建肠道微生态系统,以此治疗肠道疾病。粪菌移植成为炎症性肠病治疗的一种新选择。然而,叶邦策提醒道:“尽管有很多阳性的结果支持粪菌移植的可行性,但是目前一些安全性、伦理性问题尚未得到很好地解决,粪菌移植疗法还存在争议。”
发展交叉学科或可破解炎症性肠病诊疗难题
叶邦策介绍,当前,许多研究证明了智能工程菌具有在活体内诊断和治疗疾病的应用潜力,且智能工程菌逐步朝着智能化和临床应用性的方向发展。其中,功能稳定性、临床效力和安全性是决定智能工程菌能否成功应用于临床的关键。
叶邦策表示:“合成生物学为智能工程菌感应疾病标志物的种类及传感性能提供了很好的策略,然而仅仅依靠合成生物学难以解决所有问题。”
叶邦策认为,交叉学科的发展为此提供了新的契机,例如将合成生物学与材料和化学科学相结合,能够增强智能工程菌的定植性、靶向性和可控性,进而实现炎症部位的在体原位成像检测。
此外,智能工程菌的安全性也是限制其临床应用的重要因素,为了应对智能工程菌可能导致的抗性转移、代谢物毒性等问题,研究者们仍在优化技术方案,通过不使用抗性基因作为筛选标记、选择更安全的益生菌作为智能工程菌的底盘、进行细菌毒力因子的敲除、对逃逸细菌进行有效的控制和清除等策略,有针对性地解决相关难题。
谈到智能工程菌的应用前景时,叶邦策表示,从诊断的角度来说,如果智能工程菌能够通过临床试验,运用到炎症性肠病的临床治疗中,将打破传统肠道疾病的诊断模式,部分替代侵入性的肠镜检测,能让受检者在没有任何痛苦的情况下,诊断出其是否罹患炎症性肠病。
甘肃山丹:开创“人才兴县”新局面******
【科技政策扎实落地·看招】
“作为土生土长的山丹人,我要充分发挥一技之长,为家乡的肉羊产业发展出一份力……”日前,中国农业大学特聘研究生导师、甘肃省张掖市市管拔尖人才、农业技术推广研究员高志卿接受科技日报记者采访时说。
山丹县是半农半牧县,也是甘肃省肉羊产业大县之一,特产“山丹羊肉”是国家地理标志产品,肉羊产业是当地农民增收的主导产业。但是,专业技术人员老龄化严重、技能型、工匠型人才极度匮乏,肉羊标准化养殖技术推广受阻,科技创新力度不强,严重制约了肉羊产业发展。
自高志卿及团队申请实施“人才培养支撑羊产业高质量发展”重点人才项目以来,先后获得项目支持资金16万元,培育乡村工匠65名,专业技术人员15人,产业带头人25人,确保山丹羊产业发展“后继有人”。
党的二十大报告提出,深入实施人才强国战略。这为山丹县进一步做好人才工作提供了根本遵循和行动指南。
强引领 凝聚人才发展合力
近年来,山丹县通过树立“一把手抓第一资源”责任意识,建立了党委政府人才工作目标责任制,实行人才工作领导小组成员单位重大事项报告。
据了解,该县出台的《山丹县“十百千万人才工程”实施方案》,配套制定项目平台、岗位职称、柔性引才、生活服务等多项优惠政策措施,投入近2000万元,创新设立“千万人才专项引导资金”,形成“1+X+N”人才“引育用留”闭环体系。
“借助县上实施的‘两站一学者’计划,我们柔性引进高层次医疗专家(团队)8个,一定程度上解决了群众看病难、看病贵、看病远的问题,让百姓在家门口就能享受到同质化的医疗服务。”山丹县人民医院党委书记朱成善向记者介绍引才用才工作。
山丹县聚焦县域医疗卫生领域短板弱项,实施“两站一学者”柔性引才计划,与中国医学科学院等医疗机构达成帮扶协议,邀请知名专家(团队)来山丹开展诊疗活动。截至目前,共诊疗患者6000多人,节约群众外出就医费用3000多万元,以人才工作“小切口”,解决民生事业“大问题”。
促发展 营造近悦远来氛围
“之前还担心一人租房不方便,没想到人才公寓的环境设施这么好。”作为第一批入住人才公寓的高层次引进人才,王治国在拿到公寓钥匙后兴奋地说。
为解决引进高层次人才“安居之忧”,让他们在工作上“轻装上阵”,山丹县大力打造安居工程。配套出台高层次人才租房补贴政策,共投资1300多万元建成高标准“人才公寓”22套,配套建成集学习交流、健身休闲为一体的“人才之家”,为入住人才提供全方位的生活设施,实现来丹即住、居而无忧,目前第一批共6人入住人才公寓。
今年以来,全县共组建7个乡村振兴专家服务团深入10个乡村建设省级示范村和24个农业产业化龙头企业开展技术指导,安排37名市、县管拔尖人才,以“揭榜挂帅”方式深入乡村一线解难题、助发展,选派27名优秀人才到11个重点产业示范基地担任技术指导员,为乡村振兴、产业发展赋能助力。
“我们会用最大的诚意、最优的政策、最好的环境留住人才、集聚人才、用好人才,推动经济社会各项工作不断向前向好发展。”山丹县委常委、组织部部长、县委人才工作领导小组副组长赵学涛说,今后,山丹县将深入学习贯彻党的二十大精神,牢固树立发展是第一要务、人才是第一资源理念,聚焦工业主导型和生态功能型发展定位,不断激发人才“内生动力”,开创“人才兴县”新局面。(本报记者 颉满斌 通 讯 员 朱 韬)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)