博科園-科學(xué)科普｜求贊、求關(guān)注、求評論、發(fā)想法、發(fā)見解、發(fā)建議?(^?^*)

由尼比伯資助的研究人員已經(jīng)將T細(xì)胞轉(zhuǎn)化為藥物工廠，用于發(fā)現(xiàn)體內(nèi)攜帶特定疾病的細(xì)胞，然后產(chǎn)生針對患病細(xì)胞的治療蛋白。資深作者Parijat Bhatnagar博士是位于加利福尼亞門洛帕克的SRI國際化學(xué)生物學(xué)中心細(xì)胞醫(yī)學(xué)主任，他和同事們設(shè)計了t細(xì)胞“生物工廠”來直接針對體內(nèi)的細(xì)胞疾病，同時最小化對周圍健康細(xì)胞的損害，這項研究發(fā)表在《先進(jìn)生物系統(tǒng)》上。美國國家生物醫(yī)學(xué)成像與生物工程研究所合成生物學(xué)技術(shù)開發(fā)項目主任David Rampulla博士說：研究人員已經(jīng)利用T細(xì)胞在體內(nèi)移動，并摧毀了看起來異常的細(xì)胞，并增加了一些額外的治療意義和反應(yīng)功能。

博科園-科學(xué)科普：這種新基于細(xì)胞的工具引導(dǎo)t細(xì)胞瞄準(zhǔn)特定疾病，這項工作是合成生物學(xué)的一個極好例子，它涉及到為特定目的而重新設(shè)計現(xiàn)有的自然生物系統(tǒng)。T細(xì)胞自然地從血液中進(jìn)入組織，這一過程被稱為外溢，是對異常細(xì)胞的巡邏。在T細(xì)胞中設(shè)計了一種新的信號通路，利用這種先天的外滲能力。它將T細(xì)胞轉(zhuǎn)變成一個以細(xì)胞為基礎(chǔ)的藥物傳遞系統(tǒng)，我們稱之為T細(xì)胞生物工廠。這可以被設(shè)計出來，在個體中尋找特定的疾病，例如病毒感染或某種癌癥，然后合成一種治療蛋白來中和這種疾病。例如為了殺死攜帶流感病毒的細(xì)胞，研究人員將在t細(xì)胞生物工廠的表面插入一個DNA序列，該序列編碼流感識別蛋白。

這個模塊叫做傳感器，另一個重要的DNA序列是專門中和流感病毒的治療蛋白的編碼序列。這個模塊叫做效應(yīng)器。當(dāng)傳感器識別受流感感染的宿主細(xì)胞時，效應(yīng)器就被激活。這些DNA序列是模塊化的，可以交換來將t細(xì)胞生物工廠重定向到不同的疾病靶點。在攜帶人類卵巢腫瘤的小鼠中首次證實了t細(xì)胞生物工廠的活性和特異性。在測試中，傳感器模塊是一種與卵巢癌細(xì)胞結(jié)合的蛋白質(zhì)。與殺死腫瘤的效應(yīng)蛋白不同的是，研究人員植入了一種能產(chǎn)生生物發(fā)光報告蛋白的基因。這種生物發(fā)光使研究小組能夠觀察到t細(xì)胞生物工廠與卵巢癌細(xì)胞的結(jié)合是否導(dǎo)致效應(yīng)蛋白在腫瘤內(nèi)釋放，控制生物工廠沒有包含傳感器模塊。

注射24小時后，t細(xì)胞生物工廠釋放的報告蛋白量明顯高于對照組。生物熒光在48小時達(dá)到峰值，并持續(xù)表達(dá)72小時。第一次試驗證明了以t細(xì)胞為基礎(chǔ)的系統(tǒng)的可行性，該系統(tǒng)可以針對特定的以細(xì)胞為基礎(chǔ)的疾病，在疾病部位表達(dá)一種效應(yīng)蛋白。研究人員對初步結(jié)果充滿熱情，希望能有一個系統(tǒng)來避免藥物的系統(tǒng)性輸注，因為藥物往往會損害健康和病變組織。可重新編程系統(tǒng)將只在生物工廠遇到患病細(xì)胞時合成治療蛋白，從而限制對正常組織的損害。

博科園-科學(xué)科普｜研究/來自：國立衛(wèi)生研究院

參考期刊文獻(xiàn):《Advanced Biosystems》

DOI: 10.1002/adbi.201800210?

博科園-傳遞宇宙科學(xué)之美