尽管生物科技领域出现了许多创新,但最强大的科学前沿并不在太空或硅基芯片中,而是在人类的肠道中。我们的消化道中生活着一个庞大的生态系统,包括细菌、酵母和其他微生物,这个被称为微生物组的系统长期以来一直令人着迷。从祖母的酸面团酵头到商店货架上的康普茶,"有益菌有益健康"这一理念由来已久。
但将这些传统观念转化为具有预测能力的临床级科学?这是一项非常新颖且复杂的任务。
在这一仍处于早期阶段的技术演进过程中,由生物工程师Aurélien Baudot和长期从事微生物组研究的Pieter Van den Abbeele共同创立的Cryptobiotix公司,正悄然成为该领域最具影响力的企业之一。
微生物组科学有着深厚的历史根基,包括几个世纪的发酵实践和数十年的细菌分类学研究,但其现代形式才刚刚成熟。直到最近,科学家只能在培养皿上观察单一微生物。即使在十年前,最好的实验室也只能在一个样本中识别出几种细菌菌株。肠道曾是一个黑箱:复杂、难以接触且知之甚少。
然而,DNA测序、代谢组学和计算能力的进步,使研究人员得以窥探这个黑箱,不仅能看到单个物种,还能看到整个生态系统。“没过多久以前,人们还是一次识别一种细菌,”Baudot表示。“现在我们可以模拟整个消化和微生物过程,分析数百种微生物物种——甚至菌株——并绘制它们在某种产品影响下的变化情况,确保在盲目进入临床试验前就能获得可靠数据。”
然而,这正是事情变得复杂的地方。“技术发展迅速,”Van den Abbeele表示,“但在大多数公司中,生物学、自动化和预测分析的融合仍然滞后。”尽管肠道健康产品正在大规模开发,但关于它们如何影响现实世界消费者的理解仍模糊不清,缺乏一致性。
这正是Cryptobiotix诞生的原因。
这家总部位于比利时的临床前研究机构并不专注于创意构思、开发新的益生菌或食品添加剂,而是专注于预测:在产品进入人体试验之前,模拟其与不同微生物组的相互作用。“我们从事的是预测性实验室模拟,”Baudot解释道。“我们研究某种特定食品、成分或补充剂如何改变并刺激多个个体的微生物组,因为你的肠道与我的并不相同。”
这是通过他们称之为SIFR的技术实现的,这一名称取自“密码”(cipher),意指解码肠道的隐秘语言。与标准的体外方法不同,Cryptobiotix使用的是体外(ex vivo)技术,以保持每个捐赠者微生物组的独特性。粪便样本被收集后,在无氧条件下处理以保护对氧气敏感的细菌,并在严格控制的生物反应器中进行发酵,让微生物组得以繁衍生息。每种成分都会在多个个体的微生物组中进行测试,生成数千个关于组成、活性和下游效应的数据点。
这些数据不仅仅是数字,更是一种叙述。“我们将所有这些数据浓缩成可操作的洞察,”Baudot说。“我们不会给客户一份电子表格,而是给他们一个故事:他们的产品做了什么,怎么做的,以及对谁有效。”
但这条路并不容易。在一个仍处于萌芽阶段的行业中,每前进一步都需要重新思考科学、物流和商业模式。“传统的模型要么过于简单,要么不可扩展,”曾在公司创立前从事了大约15年临床前肠道微生物组研究的Van den Abbeele说道。“结果呢?许多公司都无法兑现准确预测临床结果的承诺。”
Baudot在实验室自动化和人工智能方面的背景填补了这一空白。两人合力从头开始重建整个流程,从供体样本收集到数据可视化和报告的每个阶段都进行了优化。该公司最近推出了一个生物样本库,储存着大量注释详尽的粪便样本,使得他们可以测试特定人群(如患有炎症性肠病的年长女性),而无需每次研究都寻找新的供体。
正是这种科学严谨性、透明度和技术敏捷性的结合,使Cryptobiotix脱颖而出。
Cryptobiotix本身并不开发面向消费者的产品。相反,它为营养公司、生物技术公司和制药组织提供支持,帮助他们确保其产品具有科学依据。“我们帮助客户了解他们的产品是否可能与抑郁、神经退行性疾病或代谢健康有关,而无需在临床试验上投入数百万美元,”Baudot解释道。
虽然公司提供的服务已经相当强大,但Van den Abbeele迅速强调它们并非一成不变。“我们一直在不断升级,”他分享道。“对我们来说,SIFR技术是一个不断进化的系统。天空才是极限。每一次改进都帮助我们拓展微生物组科学的边界,同时支持客户走向成功。”
这包括更深入的代谢组学分析、更精确的宿主-微生物组相互作用建模,以及更细致的全消化道模拟。“我们始终在问自己:我们如何能更好地模拟这一过程?如何更好地分析数据?更好地预测?更好地支持我们的客户?”
微生物组科学仍在寻找自己的立足点,但像Cryptobiotix这样的公司正在帮助整个行业迅速而智慧地成长。在这个传统与现代交汇、厨房智慧与云计算相遇的领域,重点不仅仅是发现下一个创新。更重要的是,以一种可操作、可靠且真正人性化的方式,理解复杂的生物系统。
因为在未知的边缘,是开拓者将未来带入了清晰的焦点。
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