下次你吞下藥丸時，想想看：可能不只是你在消化它。你甚至可能不是第一個。現在大多數人都知道，我們的胃腸道內充滿了微生物，它們大多與我們和諧共處，幫助我們分解食物、合成維生素、抵抗細菌，並將化學訊號傳遞給大腦和免疫系統。但是，一個新興的研究領域，名稱拗口——藥物微生物組學——正在證明，我們體內微小的居民可以以幫助和傷害我們的方式處理我們的藥物。
以左旋多巴 (L-dopa) 為例，它是治療帕金森病的主要藥物。當左旋多巴進入大腦後，會被轉化為多巴胺，一種帕金森病患者體內供應不足的神經遞質。它通常與卡比多巴一起給藥，卡比多巴是一種化合物，可防止體內酶在其到達大腦之前將其分解。即便如此，實際到達目的地的左旋多巴量因患者而異，原因直到最近才變得清楚。事實證明，某些腸道微生物也可以消化這種藥物，而且令人驚訝的是，卡比多巴並不能阻止它們。事實上，根據2019 年發表在《科學》雜誌上的一項研究，卡比多巴對這些微生物“完全無效”。哈佛大學化學教授、該論文的資深作者艾米麗·巴爾斯庫斯說，這些顛覆性細菌的數量因人而異，這可能解釋了為什麼有些患者從左旋多巴中獲得的益處不如其他患者。
微生物還會破壞經典的強心藥地高辛，該藥用於治療心律失常和心力衰竭。醫生早就知道，大約 10% 的服用該藥的患者沒有受益，因為很大一部分藥物——在某些情況下超過 50%——被一種叫做
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我們體內的微生物也可以為我們服務。柳氮磺胺吡啶是一種廣泛用於治療類風溼性關節炎、克羅恩病和潰瘍性結腸炎的藥物，
另一種獲得微生物幫助的藥物是二甲雙胍，它是 2 型糖尿病的一線藥物。在這種情況下，它更像是一種雙向互動。最近的研究表明，這種藥物以某種方式改變了腸道微生物的混合，從而使二甲雙胍更有效。巴爾斯庫斯說，它是如何做到這一點的，“仍然是一個謎”。
在這個新興領域，也許最令人興奮的工作是關於伊立替康，它被用作治療晚期結腸癌和胰腺癌的藥物組合的一部分。伊立替康是一種強效腫瘤細胞殺傷劑，但會引起嚴重的腹瀉和腸道損傷，以至於許多患者無法耐受足夠的劑量來治療他們的疾病——這種現象被稱為劑量限制性毒性。北卡羅來納大學教堂山分校的化學家馬修·雷丁博已經將這個問題追溯到一類被稱為腸桿菌科的細菌（成員包括
部分受到一位年輕同事與結腸癌作鬥爭以及伊立替康副作用的激勵，雷丁博開發了一種小分子，可以阻止微生物吃掉糖，從而使藥物無害地透過腸道。它可以在動物研究中預防胃腸道毒性，雷丁博希望開始在化療患者中對其進行測試。他和他共同創立的公司 Symberix 也在開發一種藥物，可以預防常用的止痛藥非甾體抗炎藥 (NSAIDs)（如布洛芬和萘普生）引起的腸道不適和潰瘍。慢性 NSAID 使用者的這些副作用可能很可怕，它們是由相同的喜糖細菌引起的。
如果雷丁博和他的同事們成功了，他們將開啟一類藥物的大門，這些藥物可以非常精確地改變微生物。與此同時，巴爾斯庫斯和她的團隊正在測試一種分子，它可以阻止細菌分解左旋多巴。她說，這是“一個全新的藥物開發領域，等待著人們去探索”。