马里兰大学医学院(UMSOM)基因组科学研究所(IGS)的研究人员创造了处女座(人类阴道无冗余基因目录):第一个阴道微生物组的基因组目录。VIRGO已作为公共资源发布，科学家可以利用它探索微生物在妇科健康状况中的作用。最近的一份出版物描述了它的发展自然通讯。
卢卡生物制剂该公司是一家成立于2019年的生物技术公司，正在利用VIRGO的数据开发活生物疗法，以满足女性健康方面广泛而未满足的医疗需求。这包括估计影响全球一半妇女的尿路感染(UTIs)和早产。
188金宝搏备用最近，我们与Jacques Ravel博士(LUCA Biologics首席科学家)和Luba Greenwood (LUCA Biologics首席执行官)进行了交谈，以了解更多关于阴道微生物群的信息，它如何有助于人类病理学，以及该领域正在进行临床试验的新疗法的开发。
莫莉·坎贝尔(主持人):对于我们的读者可能不熟悉，你能告诉我们阴道微生物群是什么吗?为什么了解微生物群的遗传组成很重要?什么构成了“最佳”阴道微生物群?
雅克·拉威尔:阴道代表了一个独特的环境，其中微生物群落(阴道微生物组)相互作用，与宿主粘膜。bet188真人阴道微生物群与人类宿主有共生关系，在维持健康方面起着关键作用。一个“最佳”的阴道微生物群通常由四种已知的细菌中的一种所主导乳酸菌只有在阴道里才有。这些乳酸菌利用宿主粘膜产生的糖原来生长并产生大量的乳酸，从而使阴道酸化到pH值小于4。这种高酸性环境可以抵御病原体，并具有抗炎特性。
长期以来，人们一直认为低复杂性生态学(即由单一优势菌株组成的微生物群)乳酸菌)与最佳的阴道微生物群有关。然而，我们不仅对阴道微生物群的组成(分辨率低)进行了探索，而且对阴道微生物群的遗传学进行了研究，结果表明，最佳的阴道微生物群是由相同的多个菌株组成的乳酸菌相互作用形成复杂生态网络的物种。
我们与VIRGO的合作揭示了女性阴道微生物群以及阴道内细菌物种的遗传多样性。这种对菌株广泛遗传组成的新理解使我们能够思考如何提高阴道微生物组的整体功能。这一知识正在改变我们通过基于微生物群的疗法来调节阴道微生物群的方式，以恢复和维持这个生态系统的保护功能，从而改变我们预防和治疗疾病的方式。
MC:在研究阴道微生物群时通常采用什么研究方法?你能告诉我们更多关于处女座的事吗?
JR:大多数研究人员主要使用16S rRNA基因测序。所有细菌都携带由蛋白质和rna组成的核糖体。一种类型的RNA, 16S核糖体RNA (rRNA)，由一个基因编码，其序列在细菌类群之间高度保守。通过放大和测序编码这种核糖体RNA的基因(DNA)，科学家们获得了微生物组中存在的每种细菌的名称和比例(其组成)。了解微生物群的组成并不能提供关于其功能的任何信息——它能做什么或它实际上在做什么。因此，这种方法有许多局限性，而且所描绘的图景并不完整
新的基于测序的技术和方法已经被开发出来，以提供对微生物组的更详细和功能的理解。这些方法就是宏基因组学(对所有遗传物质进行测序，而不是只是16S rRNA基因)和元转录组学(表达哪些基因，因此执行哪些功能和活动)。换句话说，这些工具能让我们更全面地了解细菌的存在，以及它们在做什么。
在迄今为止最大的阴道宏基因组和元转录组集成数据集的支持下，VIRGO是第一个提供以基因为中心的方法来描述微生物组功能和阴道种内变异的参考数据库。它是建立在大量的阴道细菌基因组序列和宏基因组序列的集合上的美国国立卫生研究院。在构建VIRGO的过程中，我们对这些样本中发现的所有独特基因进行了编目，总数约为100万个基因。这个基因目录是高度精心策划的，因此大多数基因都被赋予了一个功能和携带它们的细菌的名称。
在构建VIRGO的过程中，我们注意到每个物种所代表的基因数量都比一个品系基因组上编码的基因数量要多。例如，每一株乳酸菌crispatus这种物种通常被认为对阴道健康有益，它平均携带约2000个基因;然而，在处女座，乳酸菌crispatus由超过5500个基因代表。这表明我们捕获了大量的菌株，大部分来自宏基因组，每个菌株都有一组独特的基因，总数超过5500个。更有趣的是，在一个女人身上乳酸菌crispatus在美国，我们平均鉴定出3000个该物种的基因，这告诉我们，在女性体内有大量的该物种的基因株乳酸菌crispatus共存。几乎所有我们能在阴道中识别的物种都是如此。这一发现很新颖，正在改变我们对阴道生态系统的理解。
VIRGO被开发用于其他人通过将他们的序列数据映射到目录来分析他们自己的宏基因组或元转录组。与需要专业知识和大型计算机基础设施的传统方法相比，这种方法速度快，计算效率高。
MC:阴道微生物群是如何与某些病理状况有关的?
JR:有强烈迹象表明，微生物组的健康与微生物组成和功能的弹性，或其在破坏后恢复平衡状态的能力有关。我们知道，阴道微生物组组成的不平衡可能在细菌性阴道病、UTI和性传播感染(包括衣原体或HIV)等疾病中发挥作用。缺乏一个健壮的，乳酸菌以物种为主的多功能阴道微生物群为病原体或厌氧菌(如细菌性阴道病)留下了移动或开始生长的空间。
阴道中的乳酸菌在防止感染方面起着至关重要的作用。它们通过产生乳酸和其他物质使环境不适合于其他细菌，通过覆盖粘膜细胞使病原体无法附着，以及通过占用“坏”细菌生长所需的资源来做到这一点。所以，这真的是缺少乳酸菌阴道微生物群中厌氧菌的种类和存在(生态失调或不平衡)与病理状况有关。长期来看，依赖抗生素治疗许多阴道感染的标准方法可能会适得其反，因为它会破坏我们的微生物群，而不是建立它。在LUCA Biologics，我们正在开发活性生物治疗产品，可以对抗感染，也可以加强阴道微生物群，帮助保护女性免受这些疾病的困扰。
MC:请您介绍一下卢卡生物制剂公司的创立过程。公司是什么Y的目标，以及你如何使用阴道微生物群遗传组成的信息?
卢巴·格林伍德(LG):LUCA Biologics是一家生物技术公司，成立于2019年8月，使命是开发活的生物疗法，以满足女性健康中广泛的、未满足的医疗需求。LUCA利用VIRGO平台来识别和验证调节阴道和泌尿生殖系统微生物群的菌株。该公司的新型基因中心模型为他们的VMSCs(阴道微生物群稳定联盟)管道提供了信息，旨在调节阴道微生物群，以预防和治疗疾病。我们的一些首要目标将是复发性UTI，细菌性阴道病和早产-但VIRGO平台提供的洞察力确实使我们能够重新评估女性阴道健康的许多问题的医学方法，并相应地更好地设计未来的治疗方法。
MC:什么是基于微生物群的疗法?它们是如何制造的?
格林:基于微生物群的疗法是一类新型的活性药物，其目的是治疗或预防受微生物组影响的疾病。我们已经在市场上销售口服益生菌补充剂很长时间了，但目前正在开发的活性生物治疗产品(LBPs)被认为是一类药物，并受到同样严格的实验室、临床和监管评估，以确保患者使用的安全性和有效性。
生产过程通常包括在严格控制的条件下培养微生物，然后进行保存和整合到最终的交付格式中。有各种各样的细菌、病毒，甚至真菌正在被开发为活的生物疗法，每种生物疗法的制造过程都是独特的。
MC: LUCA Biologics的首个候选药物针对UTIs，并于今年进入临床(1b期)。请您详细介绍一下这种疗法及其现状?
格林:我们公司的第一个治疗将针对复发性UTI，这是由估计世界卫生组织影响全球一半的女性，是美国最常见的细菌感染。临床试验将由哈佛医学院教授和授课地点马萨诸塞州总医院预计将于今年开始实施。作为治疗的一部分，我们将研究将特定微生物直接输送到阴道。这背离了微生物通过口服途径(如益生菌补充剂)的标准应用，益生菌补充剂一直表明，通过消化系统进入阴道的微生物含量非常低。将改进的分娩路线与我们在构建VIRGO平台中获得的理解相结合，我们相信我们的方法将提供急需的和有效的新治疗方案，以影响世界各地女性的健康。
MC:基于微生物群的疗法是生物制剂。在开发这类药物时有什么安全考虑?
格林:在活体生物疗法进入人体临床试验之前，要进行广泛的临床前测试，以确认其特性、质量、纯度、安全性和功能性。这些方面在从实验室到临床的整个开发过程中都得到了仔细的检查。特别是细菌疗法的一些关键考虑因素是缺乏可转移的抗微生物药物耐药性基因，无毒和非传染性，以及遗传身份的确认等等。
MC:在您看来，您认为在未来五年内，我们会在阴道微生物组研究领域看到哪些发展?
JR:阴道微生物组领域的研究才刚刚开始从相关性发展到因果关系。我对VIRGO这样的资源的进一步开发感到兴奋，它提供了对微生物群正在做什么的机制理解，而不仅仅是那里有什么。我们也开始了解阴道生态系统中其他种类微生物的重要功能，包括病毒和酵母。有了这些见解，我们可以开始实施微生物系统方法，并积极地将生态系统转向内稳态，以影响健康。
格林:这种新观点的最大影响之一是引入活生物疗法作为抗生素的替代品，作为妇女健康状况的标准护理。抗生素在许多情况下都是至关重要的，但它们对细菌的非特异性杀伤会使被破坏的阴道微生物群为再次感染和疾病复发敞开大门。通过提供更多的医疗选择来积极支持阴道微生物群，我们促进了疾病的预防和抗生素的使用，对健康和医疗保健系统都有许多积极的影响。
卢卡生物制品公司首席科学家雅克·拉威尔博士和卢巴·格林伍德正在与技术网络的科学作家莫莉·坎贝尔交谈。188金宝搏备用
