研究人员在工程改造酵母（Saccharomyces cerevisiae）方面取得了重大进展，以构建能够执行复杂任务并根据外部刺激自主调整其组成的微生物群落。
来自杨鲁林医学院（新加坡国立大学医学院）的研究人员在工程改造酵母（Saccharomyces cerevisiae）方面取得了重大进展，以构建能够执行复杂任务并根据外部刺激自主调整其组成的微生物群落。
通过改变酵母细胞的类型转换方式，研究团队使这些微生物能够在群体中协作，进行复杂活动，并根据外部信号调节其组成。这些改变过的酵母细胞有潜力在个性化医疗中实现革命性的突破，提供实时适应患者需求的定制治疗。这种创新方法可能会导致更有效的治疗，减少副作用，为医疗护理的重大改善打开大门，同时提高生物技术应用的效率、可持续性和可扩展性。
传统的微生物生物技术主要集中在单细胞生物上，这限制了它们处理复杂任务的能力。新加坡国立大学医学院的团队重新设计了酵母细胞，使其更像自然生态系统，便于其分化为两种专门形式以协同工作。这些工程化的微生物群落能够根据环境变化独立调整其种群组成，使其特别适合用于精准医疗或在人肠道中的治疗角色。
酵母细胞作为微型工厂，能够生成治疗物质或将复杂材料分解为简单的、可用的形式。通过响应疾病标志物——在生病时聚集在体内的小分子——酵母调整其结构和功能，以释放所需数量的治疗化合物。这种智能编程确保酵母只生产必要的物质，尽量减少浪费，提高精确度。
研究负责人、NUS医学学院合成生物学转化研究计划主任A/Prof Matthew Chang解释道：“这种人工工程化的智能酵母可能会改变我们管理健康目的微生物群落的方式。由于这些群落可以自主分化为不同的细胞类型并进行协作，这使得任务分工和工作负载共享成为可能，从而减轻了细胞的压力。”
他补充道：“例如，在肠道中，这些酵母细胞可以根据健康信号（如疾病标志物）调整其平衡和活性，而无需人工干预。这种方法减轻了细胞的压力，促进了有益化合物的准确生产，使其理想用于灵活和针对性的疗法，这可能有助于减少副作用，提高治疗效果。”
研究团队目前正在微调他们的研究结果，重点优化酵母群落对不同疾病标志物的响应。在此之后，他们将研究该自主系统在生成促进健康的分子以治疗特定疾病方面的有效性。
