世纪之交，科学家对第一批人类基因组进行了测序。当时许多生物学家都觉得，一把能够解开有关疾病众多疑难问题的钥匙已经交到了他们的手中。从那时起，他们开始了解那些控制了人体激素、酶和其他分子的成千上万的人类基因是如何调节健康的，在这方面确实取得了累累硕果。然而，情势发生了出人意料的变化。如今已经明确的一点是，人类基因组并不是唯一应该关注的问题。人的肠胃中存在大量微生物，这些微生物的基因组中的基因总数可能是人类基因数量的150倍。如果这些细菌只是游来游去，消化些生菜，影响倒也不大，但它们的作用远不止于此。
微生物组（对微生物群落的称呼）的成员是人类的伙伴，联系程度之深令人惊讶。这种伙伴关系一旦出错，后果可能会很严重。炎症性肠道疾病、自闭症、多发性硬化症、肥胖症、糖尿病和慢性疲劳综合征似乎都与微生态失调（即微生物组失衡）有关。就在本月，有新闻称人类肠道微生物会影响患者对一种流行的抗癌新疗法——免疫疗法——的反应。体内存在大量某种细菌的患者对这种疗法反应良好，而杀死这些细菌的抗生素则会影响疗效。
这个发现揭示了一个重要的理念。抗生素移除了菌群基因组中辅助免疫疗法的基因，实际上是编辑了整个菌群的基因组。如今，研究人员正在努力开发编辑人类基因组的方法来改善人今，研究人员正在努力开发编辑人类基因组的方法来改善人类健康，而这并不容易做到。但通过添加或筛除特定的菌种，也就是增减其所携带的基因来编辑微生物基因组从理论上说要容易得多，而这同样可以改善人类健康。许多对此抱有希望的公司正在这条道路上探索。
肠脏本能
最近微生物组医药引起了广泛的兴趣，是因为人们逐渐认识到把粪便中天然携带的细菌从健康人体移植到病患身上的疗效。这种做法至少可追溯到1700年前，当时中国的医生开始使用美其名日"黄龙汤"的方子治疗严重腹泻的病人。与此类似，世界上一些地方用温热的骆驼粪来治疗痢疾。
引发腹泻的艰难梭菌会在接受大剂量抗生素治疗的患者体大量繁殖。粪便菌群移植(FMT)目前便主要用于抑制这种细菌的繁殖。移植物改变了患者体内微生物组的构成，从而抑制艰难楼菌的繁殖。研究人员已做了大量工作改进FMT,不仅用它治疗艰难梭菌感染，还可能将其用于与微生态失调有关的其他疾病。新的胶囊版FMT俗称"粪囊"(crapsules)。
不过，用这种方法移植整个微生物群有点简单粗暴。位于明尼苏达州罗斯维尔(Roseville)的Rebiotix公司正在开发一种更精细的方法：健康肠道细菌的标准化液体悬浮液。正如人们可能预想的那样，它在临床上最先进的应用是预防艰难楼菌的复发性感染。但该公司也在寻找小儿溃疡性结肠炎(一种炎症性肠病)、多药耐药性尿路感染、耐万古霉素肠球菌咸染和肝性脑病的治疗方法。肝性脑病是晚期肝硬化最常见的并发症之一，数据表明部分致病原因是肠道细菌产生的氨。
其他公司的研发目标更为精准，只选择和提供它们认为有益的微生物。这种方法有时被称为"细菌作药"(bugs asdrugs)。例如，马萨诸塞州剑桥市的一家生物制药公司的研究人员认为，特定微生物的恰当组合可以催化整个细菌生态系统的转变，具体来说就是从支持疾病的系统转变为支持健康的系统。为此，该公司正在研发特定用途的专利菌群配方。其中一个用于治疗复发性艰难楼菌咸染的菌群配方在临床试验中失败，目前正以改进的配方重新试验。另一项临床试验针对溃疡性结肠炎，还有一项试验针对艰难楼菌的首次感染。
与这种将"好"细菌(及其基因)加入菌群相反的方法是去除不好的细菌。位于洛杉矶附近玛丽安德尔湾的Therapeutics公司采用的正是这种策略。该公司正在开发一种专门针对变异链球菌的抗菌肽(一种小分子蛋白)。变异链球菌存在于口腔中,被广泛认为是导致龋齿的主要细菌。该公司目前正在测试疗效的药物是一种非特异性抗菌肽，是和另一种仅与变异链球菌结合的肽一起制成的。变异链球菌被去除后，在口中留出了"空生态位”，不过很快就被能减少龋洞的其他链球菌所占据。
去除微生物组中某些细菌的另一种方法是利用叫作噬菌体的病毒攻击特定的细菌种类。旧金山的Epi Biome和巴黎的Eligo Biosciences公司都希望能够利用有选择性地攻击特定细菌的噬菌体，这能产生极精细的抗生素。Epi Biome试图分离出能够最有效杀死有害菌的噬菌体，Eligo则在尝试用一种能切断细菌DNA的基因编辑技术来武装噬菌体，从而杀死有害菌。
旧金山的Blue Turtle Bio和马萨诸塞剑桥市的synlogic公司也将编辑细菌基因组提上了工程。这两家公司都希望能改造肠道细菌以持续供应患者体内缺少的物质，比如苯丙酮尿症这种遗传性疾病患者缺少的某种酶，这种缺失会导致名为苯丙氨酸的化学物质积累到毒性水平。
打通关联
最后一个与微生物有关的医学方向是尝试准确识别微生物产生的哪些物质会影响人类健康，无论最有益的还是有害的。成熟的制药企业对此尤其咸兴趣，它们希望在这种知识的弓导下能够发现自己本来就擅长生产的产品。例如在一年前，领先的免疫治疗公司百时美施贵宝(Bristol-MyersSquibb)宣布与巴黎的Entero公司合作，联合开发基于肠道微生物组的药物和诊断技术。与此同时，旧金山的Second Geno公司已经开始研究微生态失调和自闭症之间的显著关联，希望研制出某种药物干预。
法国风险投资公司Seventure有许多微生物组方面的投资，老板伊莎贝尔·德。克莱姆注意到，最早投入这个领域的企业通常是在胃肠病治疗领域，这与菌群实际是在肠胃中生存有关。不过她说，关于微生态失调的科研论文主题越来越多地转向癌症治疗，预计生物技术公司也将转向这一领域。的确，她投资的两家公司Enterome和位于马萨诸塞剑桥市的 vedantaBiosciences都已开始专注于抗癌。
肠道中来来往往的微生物可以影响癌症的发展，这样的说法乍听起来不可思议。但微生物基因极具多样性，其中一些几乎必然存在着这样的副作用。从黄龙汤到免疫疗法确实还有很长的路要走，不过，这趟旅程看起来将会让人类受益匪浅。
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