
这是微生物组研发进展系列的第一部分。通过这个系列,我们的目的在于让读者了解这个重要的日益增长领域的发展情况以及可能的话,突出强调一下美国康涅狄格州在这种研究中所发挥的促进角色。这一部分将提供这个技术领域的简短概述,重点突出知名的制药企业和研究实验室。未来的部分将讨论将微生物组研究成果进行商业化取得的进展、评述一下新的微生物组相关的专利,同时探讨一下微生物组研发存在的法律和政策问题。
微生物组研究旨在描述生活在不同环境中的微生物。尽管这些环境的概念比较广泛,可以是陆地环境、地球外水环境和生物学环境,但是我们经常特定地使用微生物组这个术语来描述生活在人体内部和不同表面位点上的细菌。微生物组的含义可以是这些微生物本身,此时也被称作微生物群(microbiota),也可以是它们的宏基因组。在人体内最富含细菌的器官---肠道内,它们的基因数量远远超过人基因组中的基因数量,是后者的100倍,从而为药物干预提供有吸引力的备选方案。炎症性肠病(inflammatory bowel disease)、儿童期发作的哮喘、糖尿病、肥胖、心血管疾病、结直肠癌、抗生素相关性腹泻就是一些涉及肠道微生物组组成变化或功能丧失的疾病。
微生物组学公司
2015年正成为基于微生物组的药物开发或者说微生物组学(microbiomics)的标志性一年。在这一年,谷歌风险投资基金(Google Ventures)总裁Bill Maris将微生物组学列为有潜力引发生命科学革命的八大技术之一,并将它的潜在影响力与干细胞研究、人工智能和基因编辑相提并论。2014年6月,Seres Therapeutics公司成为首个上市的微生物组学公司,首次公开募集1.34亿美元。除此之外,还有ActoGeniX、AvidBiotics、Enterologics、Enterome BioScience、4D Pharma Research Ltd.、Metabiomics、Metabogen、Microbiome、MicroBiome Therapeutics LLC、Miomics、Osel、Ritter Pharmaceuticals、Rebiocix、Second Genome、Seres Therapeutics、Symberix、Symbiota、Symbiotic Health、Symbiotix Biotherapies、Vedanta和WThera等微生物组学公司。
几家当地的创业公司也试图进入这个市场。之前在位于佛罗里达州布兰福德市的454生命科学公司工作的Mark Driscoll和Thomas Jarvie一起创建Shoreline Biome公司来开发靶向人微生物组的诊断和治疗方法。由耶鲁大学医学和公共卫生专业学生创建的Azitra公司正在开发一种将微生物组学和合成生物学结合在一起治疗皮肤病的平台。
微生物组研究:康涅狄格州及其他
康涅狄格州为州内微生物组研究领域的杰出领军人感到自豪。位于康涅狄格州法明顿市的杰克逊基因组医学实验室(Jackson Laboratory for Genomic Medicine, JGM)主任George Weinstock教授主导人类微生物组项目(Human Microbiome Project),该项目为期5年,旨在阐明微生物组及其对疾病的贡献。最近聘用的Julia Oh带着她的创新性研究以助理教授的身份加入JGM。她的到达让该州内的微生物组科学家人群不断增加,这些人群包括耶鲁大学微生物发病系副教授Andrew Goodman,其研究工作最近得到宝来惠康信托基金(Burroughs Wellcome Trust)的表彰。耶鲁大学也是宏基因组学领军人物Jo Handelsman(当前以白宫科技政策办公室科学部副主任的身份在休假)、免疫学家Richard Flavell和Ruslan Medzhitov、临床科学家Martin Kriegel的家园。在康涅狄格大学,Joerg Graf和Xiaomei Cong正在合作研究早期的生活压力承受、微生物组破坏和心理功能障碍在早产儿身上是否存在关联。
这些在康涅狄格州工作的科学家的研究是这个领域其他杰出研究人员研究工作的有力补充。这些杰出研究人员包括来自华盛顿大学圣路易斯分校的Jeffrey Gordon、来自纽约大学的Martin Blaser、来自哈佛大学的Wendy Garrett、来自加州大学旧金山分校的Michael Fischbach和Peter Turnbaugh、来自德州大学西南医学中心的