英國(guó)《自然·通訊》雜志19日發(fā)表一項(xiàng)合成生物學(xué)新進(jìn)展：歐洲科學(xué)家團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出了一種全新合成生物學(xué)基因回路，并證明可以通過咖啡因激活這種合成基因回路。小鼠糖尿病模型研究顯示，其可以成功調(diào)節(jié)血糖水平。該研究成果或?qū)⒅θ祟悓?duì)抗糖尿病，同時(shí)亦展示了合成生物學(xué)在醫(yī)療界的應(yīng)用潛力。

合成生物學(xué)可以通過設(shè)計(jì)和構(gòu)建自然界中不存在的人工生物系統(tǒng)來解決能源、材料、環(huán)保等多領(lǐng)域問題。近年來，醫(yī)學(xué)界也在嘗試以人工合成的基因回路為基礎(chǔ)的基因治療和細(xì)胞治療，實(shí)現(xiàn)對(duì)體內(nèi)環(huán)境的血糖調(diào)控，從而幫助修復(fù)糖尿病人的身體狀況。

在所有糖尿病患者中，Ⅱ型糖尿病占90%以上。和Ⅰ型糖尿病相比，Ⅱ型患者體內(nèi)產(chǎn)生胰島素的能力并未完全喪失，而是處于一種相對(duì)欠缺的狀態(tài)。Ⅱ型糖尿病影響著全球逾4億人口，耗費(fèi)了大量醫(yī)療成本。目前，人類尚無根治糖尿病的方法，只能通過多種治療手段控制該病發(fā)展。其中，成功的健康管理需要能夠監(jiān)測(cè)進(jìn)食后的血糖上升情況、做出響應(yīng)并能控制血糖水平。

此次，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院研究人員馬丁·富塞內(nèi)格爾及其同事，研究了咖啡因能否用于誘導(dǎo)基因表達(dá)，以幫助調(diào)節(jié)血糖。研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種合成生物學(xué)基因回路，并將之命名為“咖啡因刺激型先進(jìn)調(diào)節(jié)器”（C-STAR），它可以響應(yīng)商業(yè)產(chǎn)品中的咖啡因，生成一種可用于治療Ⅱ型糖尿病的肽。

實(shí)驗(yàn)表明，在小鼠糖尿病模型中，攜帶C-STAR系統(tǒng)的細(xì)胞在小鼠攝入咖啡后，成功幫助其控制了血糖水平。

研究人員表示，雖然這只是一個(gè)原理驗(yàn)證演示，但表明了合成生物學(xué)設(shè)計(jì)的基因回路可利用常見化合物調(diào)節(jié)身體狀況，同時(shí)還顯示了未來合成生物學(xué)應(yīng)用于醫(yī)療保健領(lǐng)域的巨大潛力，有望將對(duì)生活方式的干擾降到最低。（張夢(mèng)然）