癌症治疗新方法:利用微流控技术实现低成本精准基因传递 - 汶颢股份
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癌症治疗新方法:利用微流控技术实现低成本精准基因传递

如果可以通过重建患者的细胞以实现更好地靶向治疗或摧毁患者自身的肿瘤细胞以治愈癌症,那将多么高效。随着强大的新型细胞工程技术的出现,这将不再是科幻小说中的设想。

 

过去几年内,这些技术推动了革命性工程化细胞疗法的发展以进行癌症治疗,如用于白血病和淋巴瘤的CAR-T细胞免疫疗法。它们也有助于开发针对罕见遗传性疾病的治疗方法,例如用于“气泡男孩症”和地中海贫血的HSC基因疗法。全世界的研究人员都在如火如荼地开发类似疗法,用于大多数其他致命和衰弱疾病的治疗。

 

但是有一个问题,这些所谓的“救命药”价格从几百美元到近200万美元不等,目前尚不清楚所有患者是否能够充分吸收这些药物。

 

现在,事情出现了分水岭,据麦姆斯咨询报道,来自加州大学河滨分校(University of California, Riverside)的工程师与希望之城国家医疗中心(City of Hope National Medical Center)的研究人员共同合作,开发了一款能够以较低成本大规模生产工程细胞的装置,有望成为这些“救命药”的转折点。

 

发表在《纳米快报》(Nano Letters)上的一篇论文显示,由来自Marlan和Rosemary Bourns工程学院机械工程系副教授Masaru Rao带领的研究团队,介绍了一种新颖的微流控装置技术,能够解决工程化细胞疗法中成本最昂贵的步骤之一,即基因传递。

 

作者将该技术称为确定性机械操作(deterministic mechanoporation,以下简称DMP),凭借流体流动将细胞群中的每个细胞拉到微针上。然后,流体逆向流动从微针中释放出细胞,从而在每个细胞内留下单个且精准定位的孔,用于基因传递。

Basilard BioTech的SoloPore技术与病毒传递相比

Basilard BioTech的SoloPore技术与病毒传递相比

Basilard BioTech的SoloPore技术与病毒传递相比

Basilard BioTech的SoloPore技术与病毒传递相比

Rao表示,“与现有基因传递技术相比,这种简单且精细的纳米机械穿孔方式具有明显优势。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技术消除病毒载体可显著降低成本。”

 

DMP技术独特的单点穿孔机制是关键,因为它可以最大程度减少对细胞的损害,同时为引入基因提供明确的路径。该技术为实现高传送效率和细胞活性提供了机会,其他非病毒传递技术则难以实现,如电穿孔技术。

 

Rao继续说道,“事实上,我们在论文中展示了DMP技术如何工程化人类原代T细胞,与CAR-T疗法中使用的细胞种类相同,其效率比最先进的电穿孔工具还高出4倍以上。”

 

DMP技术已获得加州大学河滨分校的专利权,并于近期授权给一家新成立的初创公司——Basilard BioTech使用,该公司是Rao从其实验室独立出来创办的。该公司正在寻求开发该技术,并将其冠名为SoloPore,作为一种突破性的全新解决方案,专门用于工程化体外细胞和癌症基因疗法,以及更广泛的遗传疾病和变性疾病。

 

论文链接:

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b03175

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