1、1合 成 生 物 学 研 究 所 周 报Weekly Reports of the Institute of Synthetic Biology第一百零二期 2021.11.11噬菌体疗法的技术与市场行业报告iSynBio 战略发展办公室联系人:傅雄飞Email: 崔金明 Email:张鑫卉Email:洪祥达、沈琳、曾钰噬菌体(bacteriophage,phage)是感染细菌、真菌、藻类、放线菌或螺旋体等微生物的病毒的总称,它遍布于各类生态环境中,有宿主菌的地方都有噬菌体的存在,因能引起宿主菌的裂解,故称为噬菌体。噬菌体必须在活菌内寄生,有严格的宿主特异性。它的独特之处在于通过寄生在宿主菌体
2、内复制增殖,产生许多子代噬菌体,并最终“吃掉”细菌。但是离开宿主细胞,噬菌体既不能生长,也不能复制。噬菌体的体积小,其形态有蝌蚪形、微球形和杆状等,以蝌蚪形多见。噬菌体由核酸和蛋白质构成。蛋白质起着保护核酸的作用,并决定噬菌体的外形和表面特征。其核酸有多种类型,DNA或RNA,双链或单链,环状或线状。噬菌体在宿主细菌中生长繁殖,能够引起致病菌的裂解,降低致病菌的密度,从而减少或避免致病菌感染或发病的机会,达到治疗和预防疾病的目的,这即是噬菌体疗法。随着抗生素在细菌感染疾病治疗中的副作用日益严峻,噬菌体疗法的重要性愈显。本文概述了在耐药菌感染类疾病治疗中,抗生素使用的兴衰和面临的困境,梳理了噬菌
3、体疗法的研究与应用的历史、技术前沿、行业市场情况以及各国监管政策与解决方案,尽力囊括了噬菌体疗法在疾病治疗领域的全概况。合成生物学的高速发展使得噬菌体疗法充满希望,希望通过本报告内容,加深行业内外对噬菌体疗法这一领域在未来发展的远大前景的认识。图片来自:昵图网2前言什么是噬菌体噬菌体疗法的崛起抗生素与耐药菌的威胁耐药菌与抗生素治疗的发展和困境抗生素和耐药菌的发展史抗生素治疗耐药性细菌的困境噬菌体疗法的技术进程噬菌体疗法相较于抗生素的优势噬菌体疗法的研究与应用发展合成生物学助力噬菌体疗法的技术前沿扩大噬菌体宿主范围的基因组工程技术设计产生异源蛋白调节噬菌体抗菌活性大数据和新型人工智能指导噬菌体设
4、计噬菌体疗法的市场行业概况支持噬菌体疗法的政府项目噬菌体疗法市场的主要参与者部分企业信息情况总结Armata PharmaceuticalsAdaptive Phage TherapeuticsBiomXIntralytixLocus Biosciences菲吉乐科噬菌体疗法的监管噬菌体监管的困境噬菌体监管的解决方案WHO格鲁吉亚欧洲比利时美国总结参考材料iSynBio 战略发展办公室联系人:傅雄飞Email: 崔金明 Email:张鑫卉Email:洪祥达、沈琳、曾钰3近年来,细菌耐药性的威胁日益严峻,耐药性细菌感染对人体健康和经济发展带来巨大损失。耐药性细菌和真菌具有强传播性,可以随着人、动
5、物和商品的流动传播到各个国家和大洲,最终导致耐药菌遍布全球。耐药性细菌感染严重威胁全人类健康。根据“联合国抗菌素耐药性特设机构间协调小组”截至2019年发布的报告,全球每年至少有70万人死于耐药菌感染,疾病控制和预防中心(CDC)的数据显示,在美国至少有23,000人死于抗生素耐药细菌的感染,欧洲约有33,000人死于耐药细菌的感染。耐药性细菌的蔓延影响了经济发展。世界卫生组织估计,这一问题每年在欧洲造成的成本高达70亿欧元(合83亿美元),而美国为65亿欧元(合55亿美元)。据统计,到2030年,致病菌的抗生素耐药性可能迫使多达2400万人陷入极端贫困,预计到2050年,耐药菌感染每年可能造
6、成1000万人死亡,对经济的破坏可与2008-2009年的全球金融危机相提并论。1iSynBio 战略发展办公室联系人:傅雄飞Email: 崔金明 Email:张鑫卉Email:洪祥达、沈琳、曾钰41920年代,噬菌体(bacteriophage,phage)在抗生素前首先被人类发现,在当时,许多研究人员认为噬菌体具有成为治疗剂的潜力,对噬菌体的研究也曾在生物技术和分子生物学领域做出过重要贡献。然而,第二次世界大战前后,人们发现了抗生素,因其所具有的广谱性抗菌活性和非常有效性的杀菌效果被广泛使用。噬菌体在细菌感染治疗领域中作为天然抗菌剂的潜力逐渐被忽视,长久以来仅作为一种研究工具,仅在一些地方