由庞培法布拉大学医学和生命科学系(MELIS)的转化合成生物学实验室领导的国际研究成功地有效地改造了痤疮角质杆菌(一种皮肤细菌)，使其产生并分泌适合治疗痤疮症状的治疗分子。
该工程细菌已在皮肤细胞系中得到验证，其递送已在小鼠中得到验证。这一发现打开了一扇大门，拓宽了不可处理细菌的工程方式，用活体疗法来解决皮肤变化和其他疾病。
发表在《自然生物技术》杂志上的这项研究结果表明，研究人员已经成功地编辑了痤疮表皮杆菌的基因组，使其分泌和产生NGAL蛋白，这种蛋白是痤疮药物异维甲酸的一种介质，已被证明通过诱导皮脂细胞死亡来减少皮脂。
研究小组包括来自Bellvitge生物医学研究所(Idibell)、巴塞罗那大学、基因组调控中心蛋白质技术设施、Phenocell SAS、Medizinische Hochschule Brandenburg Theodor Fontane、隆德大学和奥尔胡斯大学的科学家。
痤疮是由毛囊皮脂腺毛囊堵塞或炎症引起的一种常见皮肤状况。它的外观各不相同，从白头和黑头到脓疱和结节，主要出现在面部，前额，胸部，上背部和肩部。虽然痤疮在青少年中最常见，但它可以影响所有年龄段的人。
最严重的痤疮病例用抗生素治疗，以杀死生活在毛囊中的细菌，或异维甲酸(被称为维甲酸)，这是一种维生素a的衍生物，可诱导皮脂细胞死亡，皮脂细胞是产生皮脂的皮肤上皮细胞。然而，这些治疗方法可能会导致严重的副作用，比如破坏皮肤微生物群的稳态——因为它们不能选择性地杀死细菌——或者在抗生素的情况下光敏性;出生缺陷;或者在异维甲酸的情况下，皮肤会出现严重的鳞屑。
“我们已经开发出一种有针对性的局部治疗方法，利用大自然已有的东西。我们设计了一种生活在皮肤里的细菌，让它生产我们皮肤需要的东西。在这里，我们专注于治疗痤疮，但这个平台可以扩展到其他几种适应症，”该研究的第一作者Nastassia Kn?dlseder说。
到目前为止，痤疮C.被认为是一种难以对付的细菌。引入DNA并从插入其基因组的元素中产生或分泌蛋白质是非常困难的，”UPF转化合成生物学实验室的博士后Kn?dlseder解释说。
然而，由于痤疮杆菌在毛囊深处的生态环境(实际上是皮脂释放的地方)似乎是治疗皮肤病的一个有吸引力的合成生物学基础，它对皮肤稳态的重要性，它与相关治疗靶点的密切联系，加上它在应用于人类皮肤时已被证明成功植入的事实，导致该团队坚持编辑这种不可工程细菌的基因组。
为了编辑痤疮C. acnes的基因组，由Marc g
合成痤疮C.能够分泌和产生NGAL来调节细胞系皮脂的产生。当应用到老鼠的皮肤上——迄今为止唯一能够测试工程细菌的动物模型——它们会植入、存活并产生蛋白质。然而，老鼠的皮肤却无法与人类的皮肤相比。它有更多的毛发，更宽松，有更少的脂质和不同的排汗机制。因此，需要一种替代模型，更好地代表人体皮肤，如3D皮肤模型。
“我们已经开发了一个技术平台，为编辑任何细菌来治疗多种疾病打开了大门。我们现在专注于使用C. acnes治疗痤疮，但我们可以提供遗传电路来创造智能微生物，用于与皮肤传感或免疫调节相关的应用，”g<e:1>指出。
按照同样的策略，这项研究将在欧洲项目“SkinDev”下继续进行，在该项目中，来自转化合成生物学实验室的科学家及其合作伙伴将设计C. acnes来治疗特应性皮炎，这是一种慢性皮肤炎症，其特征是皮肤干燥，湿疹和严重刺激，特别是在幼儿中常见。
尽管任何活体治疗策略都需要单独验证，但研究人员对将这些智能微生物应用于人类表示乐观，因为非工程的痤疮C.已经在患者的皮肤上安全有效地进行了测试。
