由尼比伯资助的研究人员已经将T细胞转化为药物工厂，用于发现体内携带特定疾病的细胞，然后产生针对患病细胞的治疗蛋白。资深作者Parijat Bhatnagar博士是位于加利福尼亚门洛帕克的SRI国际化学生物学中心细胞医学主任，他和同事们设计了t细胞“生物工厂”来直接针对体内的细胞疾病，同时最小化对周围健康细胞的损害，这项研究发表在《先进生物系统》上。美国国家生物医学成像与生物工程研究所合成生物学技术开发项目主任David Rampulla博士说：研究人员已经利用T细胞在体内移动，并摧毁了看起来异常的细胞，并增加了一些额外的治疗意义和反应功能。
博科园-科学科普：这种新基于细胞的工具引导t细胞瞄准特定疾病，这项工作是合成生物学的一个极好例子，它涉及到为特定目的而重新设计现有的自然生物系统。T细胞自然地从血液中进入组织，这一过程被称为外溢，是对异常细胞的巡逻。在T细胞中设计了一种新的信号通路，利用这种先天的外渗能力。它将T细胞转变成一个以细胞为基础的药物传递系统，我们称之为T细胞生物工厂。这可以被设计出来，在个体中寻找特定的疾病，例如病毒感染或某种癌症，然后合成一种治疗蛋白来中和这种疾病。例如为了杀死携带流感病毒的细胞，研究人员将在t细胞生物工厂的表面插入一个DNA序列，该序列编码流感识别蛋白。
这个模块叫做传感器，另一个重要的DNA序列是专门中和流感病毒的治疗蛋白的编码序列。这个模块叫做效应器。当传感器识别受流感感染的宿主细胞时，效应器就被激活。这些DNA序列是模块化的，可以交换来将t细胞生物工厂重定向到不同的疾病靶点。在携带人类卵巢肿瘤的小鼠中首次证实了t细胞生物工厂的活性和特异性。在测试中，传感器模块是一种与卵巢癌细胞结合的蛋白质。与杀死肿瘤的效应蛋白不同的是，研究人员植入了一种能产生生物发光报告蛋白的基因。这种生物发光使研究小组能够观察到t细胞生物工厂与卵巢癌细胞的结合是否导致效应蛋白在肿瘤内释放，控制生物工厂没有包含传感器模块。
t细胞生物工厂表面的传感器分子与患病细胞相互作用，而不是健康细胞。然后工厂生产治疗效应蛋白，攻击和破坏患病细胞。图片：Parijat Bhatnagar, SRI International, Menlo Park, CA.
注射24小时后，t细胞生物工厂释放的报告蛋白量明显高于对照组。生物荧光在48小时达到峰值，并持续表达72小时。第一次试验证明了以t细胞为基础的系统的可行性，该系统可以针对特定的以细胞为基础的疾病，在疾病部位表达一种效应蛋白。研究人员对初步结果充满热情，希望能有一个系统来避免药物的系统性输注，因为药物往往会损害健康和病变组织。可重新编程系统将只在生物工厂遇到患病细胞时合成治疗蛋白，从而限制对正常组织的损害。
博科园-科学科普｜研究/来自：国立卫生研究院
参考期刊文献:《Advanced Biosystems》
DOI: 10.1002/adbi.201800210
博科园-传递宇宙科学之美
网友评论