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精确地刺入细胞以治疗癌症

2019-12-11 95健康相关癌症

如果你可以通过改造病人的细胞来更好地瞄准并摧毁他们自己的肿瘤来治愈癌症,会怎样呢?随着强大的新细胞工程技术的出现,精确地刺入细胞以治疗癌症不再是科幻小说的内容。

在过去的几年里,这些技术使治疗癌症的革命性工程细胞疗法的发展成为可能,例如CAR-T细胞癌症免疫疗法治疗白血病和淋巴瘤。它们还促进了罕见遗传病治疗方法的发展,如HSC基因治疗“泡泡男孩病”和地中海贫血。世界各地的研究人员正在努力开发针对大量其他致命和使人衰弱的疾病的类似疗法。

但有一个问题:这些所谓的“活药”的成本从数十万美元到近200万美元不等,目前还不清楚这些药是否能让所有有需要的人都能获得。

精确地刺入细胞以治疗癌症

现在,加州大学河滨分校(University of California, Riverside)的工程师们与希望之城国家医疗中心(City of Hope National Medical Center)的研究人员合作,取得了一项具有分水岭意义的进展,他们发明了一种设备,这种设备有可能以更低的成本批量生产工程细胞,成为这些挽救生命的疗法的转折点:精确地刺入细胞以治疗癌症

在《纳米快报》的一篇新论文中,由马兰和罗斯玛丽·伯恩斯工程学院机械工程副教授Masaru Rao领导的研究小组,描述了一种新的微流体设备技术,该技术能够解决工程细胞治疗制造过程中最昂贵的步骤之一,即基因传递。

DMP

这种技术,作者称之为确定性机械配体,或DMP,使用流体流动将大量细胞中的每个细胞拉到自己的小针上。然后,将细胞从针中释放出来,在每个细胞中留下一个独特而精确定义的孔,允许基因传递。

Rao说:“相对于现有的基因传递技术,这种简单而优雅的纳米机械穿孔方法具有显著的优势。”“例如,由于病毒载体在当前细胞疗法的总体制造成本中占很大比例,因此通过使用DMP消除病毒载体可能会大幅降低成本。”

DMP独特的单位点穿孔机制是关键,因为它最大限度地减少了对细胞的损伤,同时为引入基因提供了明确的途径。这为实现高传递效率和细胞活力提供了机会,这是很难实现使用其他非病毒传递技术,如电穿孔。

Rao说:“事实上,在我们的论文中,我们证明了DMP可以制造初级人体T细胞,与CAR-T疗法中使用的细胞种类相同,其效率比目前最先进的电穿孔工具高出四倍以上。”

后续应用方向

DMP技术已经获得加州大学河滨分校(UC Riverside)的专利,最近授权给一家新成立的公司,Rao从他的实验室Basilard BioTech中分离出来。该公司正寻求开发该技术,并将其命名为SoloPore,作为一种具有颠覆性的新解决方案,用于体外细胞工程和癌症基因治疗,以及更广泛的遗传疾病和退行性疾病。

引用

University of California - Riverside. "Precisely poking cells en masse to cure cancer: Device can mass-produce engineered cells at lower cost, a tipping point for emerging lifesaving therapies." ScienceDaily. ScienceDaily, 13 November 2019.
www.sciencedaily.com/releases/2019/11/191113153031.htm.

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