治療タンパク質とペプチドの送達のための乳酸細菌の工学

乳酸菌（LAB）は、食品産業での長期的な使用歴があり、安全性、固有の有益な健康への影響、かなりのバイオテクノロジーの可能性のために、治療で使用するのに魅力的になっています。確立されたエンジニアリングシステムは、CRISPR-CASなどの新しいアプローチと組み合わされて、さまざまな治療分子の送達のためのベクターとしてラボを使用できるようにします。後者は分泌されるか表面が表示され、炎症性腸疾患、感染、自己免疫疾患、さらには癌など、多くの状態の治療または予防に使用できます。このレビューでは、最も一般的に使用されているラクトコッカス属とラクトバチルスに重点を置いて、ラボのエンジニアリングに関する最近のデータを提示します。治療タンパク質の送達に使用するための使用について説明しますが、治療ペプチドの送達に特別な焦点が与えられます。封じ込めシステム、細菌を視覚化する能力、または標的固有の宿主細胞など、設計されたラボの治療的に関連する改善も対処されています。治療のためのラボの将来のエンジニアリングは、合成生物学の能力を採用し、最初の例がすでに出現しています。

Lactic acid bacteria (LAB) have a long-term history of use in food industry and are becoming attractive for use in therapy on account of their safety, intrinsic beneficial health effects, and considerable biotechnological potential. The established systems for engineering are combined with novel approaches, such as CRISPR-Cas, to enable the use of LAB as vectors for delivery of various therapeutic molecules. The latter are either secreted or surface displayed and can be used for the treatment or prevention of numerous conditions: inflammatory bowel diseases, infections, autoimmune diseases, and even cancer. This review presents some recent data on engineering of LAB, with the emphasis on the most commonly used genera Lactococcus and Lactobacillus. Their use for the delivery of therapeutic proteins is discussed, while a special focus is given to the delivery of therapeutic peptides. Therapeutically relevant improvements of engineered LAB, such as containment systems, ability to visualize bacteria, or target specific host cells are also addressed. Future engineering of LAB for therapy will adopt the capabilities of synthetic biology, with first examples already emerging.