3大咖+3明星公司,看以色列如何笑傲全球菌群江湖
热心肠小伙伴们 10-29
以色列的菌群研究全球领先,为创业提供了动力,本文系统性介绍了以色列菌群领域的产学研成果。

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以色列是菌群研究和相关创业活动最为活跃的国家之一。今天我们特别翻译推荐这篇文章,可以让大家系统性了解以色列在微生物组领域的产学研成果,以及值得关注的三位科学家和三家明星创业公司。

2.jpg    我们的身体是大约100万亿个微生物的“家园”  
 (图片来源:Shutterstock.com)

人的身体大约由10万亿个人体细胞构成,同时还“居住”着大约100万亿个微生物(主要为细菌),这些微生物对人的健康有着惊人的影响。

从基因、饮食到压力,许多因素都影响着体内菌群的构成,因此每个人的菌群就像指纹一样,各不相同。

对菌群的了解、干预、平衡在预防和治疗疾病方面发挥着越来越重要的作用。

2018年,大约有2400项临床试验是基于菌群疗法。而以色列是菌群研究和相关创业活动最为活跃的国家之一。

菌群研究领域大名鼎鼎的 Eran Elinav 博士说,“在发现新成果的速度和文章发表率方面,以色列处于全球领先地位”。

Eran Elinav 和 Eran Segal

Eran Elinav 博士是以色列魏茨曼科学研究所(Weizmann Institute of Science)宿主-微生物互作研究小组的负责人。2015年11月,他和同事 Eran Segal 教授开创性的个体化营养第一阶段的研究成果登上了 Cell 杂志封面。

他们的结论是:摄入相同食物,每个人的血糖水平变化因人而异,跟肠道菌群的个体差异有关。后续包括梅奥诊所(Mayo Clinic)在内的几项大型研究均证实了该结果。

微信图片_20191030114255.jpg    Eran Elinav 博士(左)和 Eran Segal 教授(右)  
   (图片来源:魏茨曼研究所)  

Elinav 博士说:“这是一个巨大的思维定势的变化。过去,饮食建议是基于对食物进行定量或者分级,来确定哪些食物是好的,哪些是不好的。我们的研究表明,与其给食物打分,不如给人打分,因为每个人对食物的反应都是独特的。”

他们的实验室开发了算法来量化肠道菌群,并应用机器学习的方式来预测每个人吃什么食物会使血糖升高。

Elinav 博士说:“我们现在正在对糖尿病前期患者进行个体化营养疗法的试验,看看能否减缓或扭转这一庞大群体患糖尿病的趋势。这项研究虽然是在以色列进行的,但它已经引起了全球科学界的兴趣。”

Elinav 和 Segal 团队发表的论文还揭示了人造甜味剂对肠道菌群的影响会导致肥胖;肠道菌群或可直接影响致命性神经退行性疾病——肌萎缩性侧索硬化症(ALS)的病程;益生菌并非万全之策。

“我们有一个由40名研究人员组成的团队,他们正致力于研究微生物对不同疾病的影响。”Elinav 说。

最近,Elinav 实验室还参与了一项开创性研究。他们与希伯来大学哈达萨医学院(Hadassah-Hebrew University Medical Center)的研究人员合作,共同发表了一项关于阴道菌群移植的研究。该研究表明,阴道菌群移植是一种能够有效治疗慢性细菌性阴道病的新疗法。

Omry Koren:关注母婴

产妇(或妊娠期)菌群受到越来越多的关注:产道、肠道和母乳中的微生物如何影响产前产后的母亲与婴儿?剖腹产婴儿是否缺少阴道菌群的有益免疫作用?

这是巴伊兰大学医学院(Bar-Ilan University’s medical school)微生物组研究实验室主任 Omry Koren 的研究重点之一。

他将于10月31日在米兰举行的“微生物世界国际会议:妊娠、分娩和婴儿期”(World of Microbiome: Pregnancy, Birth and Infancy,WoMPBI 2019)上发表主旨演讲。

4.jpg    巴伊兰大学的 Omry Koren 博士  
  (图片来源:courtesy)

Koren 的实验室发现,孕激素黄体酮能调节母亲的肠道菌群,帮助胎儿发育。

最近发表在 Gut 杂志的一项研究中,Koren 解释了为什么患有炎症性肠病(IBD)的女性怀孕不仅是安全的,甚至可能是有益的:受激素的影响,母亲肠道菌群的多样性能够逐渐提高,并可达到正常水平。

Koren 说:“我们目前正在尝试了解是否能够通过菌群来预测妊娠期并发症并进行治疗,以及这些并发症会如何影响新生儿。”

他的实验室还探索了细菌与宿主行为之间如何相互影响。Koren 解释说,也许通过改变肠道菌群可以治疗抑郁症等精神疾病。

Koren 的实验室还参与了粪菌移植的临床试验,这是一种利用健康捐献者的粪便来恢复患者肠道菌群平衡的治疗方法。

他与舍巴医疗中心(Sheba Medical Center)正在进行一项合作研究,他们想知道是否可以通过粪菌移植帮助免疫疗法无效的癌症患者。

与舍巴的另一项合作是研究菌群在移植物抗宿主病中的作用,通过粪菌移植有可能帮助受体恢复菌群和免疫系统。

Koren 认为,菌群研究将影响多种疾病的预测、诊断与治疗。

去年,Koren 在巴伊兰大学举办了一场以色列微生物组研究报告会,展示以色列科学家在这一领域的突出成就,共邀请了15位演讲者。令他惊讶的是,超过300人来参会。

巴伊兰大学还邀请他每年举办一次。今年的报告会定于12月12日举行,讲者是来自巴伊兰大学、魏茨曼科学学院、希伯来大学、 阿里埃勒大学、特拉维夫大学、本·古里安大学、以色列理工学院、阿萨夫·哈洛夫医疗中心和米阿尔-加利利技术研究所的多位专家。

DayTwo 公司:以食为药

以色列的微生物组研究为创业提供了动力。

基于 Elinav 和 Segal 的研究衍生出两家创业公司:DayTwo 公司(位于以色列特拉维夫和美国旧金山)和 BiomX 公司(位于以色列耐斯兹敖那)。

DayTwo 公司基于菌群分析提供个体化营养服务,以帮助用户达到最佳健康状态。该公司首席执行官 Lihi Segal(这是一位女士,与 Eran Segal 无关)说:“在以色列和美国,成千上万的客户使用 DayTwo 的家庭检测盒和 App 来选择、记录和跟踪平衡血糖最有效的食物。”

“我们的评分系统会根据用户的生物特征、肠道菌群分析结果、生活方式与健康调查问卷对数千种不同的食物和食物组合进行评分。我们的算法也会继续根据用户数据进行升级和验证,也就是说,未来评分系统会愈发准确。” Segal 说。

在个体化营养、糖尿病管理和肠道菌群检测的竞争环境下,只有 DayTwo 公司将这三个领域结合起来。

Segal 这样描述 DayTwo 的服务:我们提供了一种基于前沿科学并且操作性很强的解决方案,让用户能够以食为药来调节血糖水平,最终在不依赖药物的情况下治疗慢性代谢性疾病。

DayTwo 公司的投资人还包括以色列篮球明星欧米·卡斯比(Omri Casspi),他自己也是 DayTwo 的用户。

5.jpg   篮球明星:Omri Casspi

截至目前,DayTwo 公司共完成5300万美元的融资。该公司正在挖掘其菌群测序数据库以研究肠易激综合症(IBS)、炎症性肠病(IBD)和肠癌的解决方案。

“研究告诉我们,肠道菌群在多种疾病中都发挥作用,包括肥胖、糖尿病、营养不良、哮喘、过敏、炎症、克罗恩病和结肠炎、IBD、类风湿性关节炎、帕金森症、自闭症、C.Diff 感染(一种引起腹泻和结肠炎的细菌感染)、结肠癌、乳糖不耐症等等。”Segal 说。

她指出,数字健康技术的进步让检测肠道菌群并为患者提供个性化服务变得更加容易。

“目前,菌群在治疗疾病方面的作用主要应用于功能医学等领域,而且不是标准护理的一部分。随着科学的发展,越来越多的证据支持菌群可以作为健康和疾病的关键指标,因此,我们相信菌群会成为诊断和治疗疾病的关键因素。”

延伸阅读:2位Eran+科学计划+Cell论文+创业者+4800万美元 → DayTwo

BiomX:寻找钉子的锤子

BiomX 公司专注于噬菌体疗法,即利用天然或合成的噬菌体(一种可以感染和破坏细菌的病毒)进行治疗。

这种方法是基于魏茨曼研究所和麻省理工大学的研究,该领域的研究表明,噬菌体“鸡尾酒”(混合使用两种或多种噬菌体)可以有针对性地破坏特定的有害细菌,而不会像抗生素那样影响到整个菌群。

其实噬菌体早在100年前就被人们所发现,但自抗生素出现后,它便不再受欢迎。幸好,魏茨曼研究所的 Rotem Sorek 等人的研究帮助我们了解了细菌是如何进行防御的,噬菌体疗法又是如何绕过细菌的防御系统的。

6.jpg    BiomX 公司首席执行官 Jonathan Solomon  
  (图片提供:courtesy)

BiomX 公司正在与一家国际化妆品公司合作开发治疗痤疮的首款产品。下一个适应症是 IBD,然后是罕见肝病和肿瘤。

“我们现在就像拿着锤子寻找钉子。并不是每种疾病都能找到对应相关的特定细菌。但是我们会尽力寻找更多,用精确的工具去追踪它们。” BiomX 首席执行官 Jonathan Solomon 说。

BiomX 公司目前正在开发诊断性生物标志物,以预测谁对强生公司开发的一种 IBD 关键药物的反应最好。该工作一定程度上得益于 Segal 教授发明的“神奇的计算工具”,以及 RondinX 公司对该工具进一步开发的成果。RondinX 公司已于2017年被 BiomX 公司收购。

BiomX 公司首席商务官 Assaf Oron 表示:“总有一天,你可以通过一个小小的粪便样本获得你的菌群分析结果,找出对你最有效的药物;又或者医生可以开出噬菌体药方来控制 IBD,控制炎症反应。”

“这些疗法的效果究竟如何,目前还没有定论,”他补充道,“但我们相信,针对某些适应症的噬菌体疗法将会成为标准疗法。”

MyBiotics:培养有益菌

位于以色列雷霍沃特的 MyBiotics 公司开发了一个独特的平台来培养有益菌,与患者肠道中的致病菌竞争,以恢复肠道菌群的平衡。

该公司联合创始人兼首席执行官 Didi Daboush 表示:“我们以一种特殊保护的方式培养它们,让它们以比任何益生菌都能更好地在肠道中定殖。”

7.jpg    Moran Kopel 博士在 MyBiotics 公司实验室  
  (图片:courtesy)

该公司即将推出首批两款产品。第一个是用更安全可控的方法取代原有的粪菌移植——从健康人提供的粪便样本中提取得到白色粉末。该产品将在2020年开展临床试验。

第二个是非临床用途的益生菌产品,如食品添加剂。MyBiotics 与食品及制药公司进行合作,将该产品推向市场。

MyBiotics 公司与国内外学术机构合作,现有员工15名,其中包括以色列及其他国家的专家。最近该公司完成了一轮800万美元的融资,投资人包括以色列和日本的投资机构,融资总额达到900万美元。


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