新加坡：新加坡国立大学医学院（NUS Medicine）的研究人员开创了一种突破性的方法，可以工程化酵母（Saccharomyces cerevisiae），使其能够形成自调节的微生物群落，适应环境信号。这一创新在推进个性化医疗方面具有巨大潜力，应用范围从靶向治疗到高效的生物技术过程。
NUS Medicine 团队重新编程了酵母细胞，使其能够在不同的专门类型之间切换，从而形成合作生态系统，自主调整其种群平衡。这一发展标志着传统微生物生物技术的重大飞跃，后者依赖于单一细胞生物体，无法执行复杂的协调任务。
这些工程化的酵母细胞类似于天然微生物生态系统。通过分裂成两种专门类型，它们协同工作，分担任务，自我调节结构，并对外部刺激作出动态响应。这种能力在精准医疗中尤其有前景，因为治疗必须实时适应患者的病情变化。
“这些人工工程化的智能酵母细胞可能彻底改变如何为健康目的控制微生物群落，”NUS Medicine 和 NUS 合成生物学临床与技术创新计划主任 Matthew Chang 副教授说。“通过分工和自主调整平衡，这些酵母系统减少了单个细胞的压力，提高了效率和可靠性。”
智能酵母作为微型工厂，能够生产治疗化合物或分解复杂物质成更简单的形式。关键在于，酵母会反应疾病标志物——在疾病期间体内积累的分子——从而按需生产精确数量的治疗化合物。这种智能调节确保了最小浪费、更高效率和减少副作用，使治疗更安全有效。
Chang 副教授强调了这种方法对医疗的影响：“例如，在肠道中，这些酵母细胞可以自主平衡其活动以响应健康信号，如疾病标志物。这允许灵活和精确的治疗生产，无需人工干预，改善治疗效果。”
研究团队目前正在优化工程化酵母对各种疾病标志物的适应性。他们的下一步是评估这些自调节微生物群落在生产特定疾病的健康增强分子方面的有效性。
除了个性化医疗之外，这项创新在生物技术领域也提供了有希望的应用。工程化的酵母系统提高了生物技术过程的可持续性、可扩展性和精确性，为更高效地生产治疗化合物和其他有价值的物质铺平了道路。
这一尖端研究代表了向更智能、更适应的治疗技术和技术迈出的变革性一步，为医学和工业生物技术的进步奠定了基础。
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