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微流控芯片技术助力免疫治疗,将CRISPR体系传递到人类T细胞

 CRISPR/Cas9是最新出现的一种基因进行编辑的技术,给揭示疾病发生机理以及靶向基因疗法治愈遗传疾病带来了希望。基于CRISPR的T细胞编辑为免疫靶向癌症、艾滋病以及先天性免疫缺陷等方向提供了新的治疗方案,然而高效的编辑和改造T细胞一直以来是该领域一个巨大挑战。

微流控芯片技术助力免疫治疗,将CRISPR体系传递到人类T细胞

据悉,美国康奈尔大学Houston Methodist Hospital秦立东教授团队在体外制备了CRISPR体系,通过其实验室自主研发的微流控转染技术平台迅速将CRISPR体系传递到人类T细胞中,最终成功编辑了T细胞的特定基因PD-1。该方法利用微流驱动细胞穿过狭小空间,细胞受到物理挤压产生形变并在细胞膜产生瞬时小孔,实现有效输运基因编辑分子到细胞内的作用。秦立东教授认为微流控芯片的细胞拉伸作用适合相对脆弱的细胞种类,比如干细胞和免疫细胞的编辑,而这些细胞很难经受电穿孔等传统方法的毁灭性操作;同时,相比现在应用较多的病毒感染细胞方法,该技术还避免了病毒DNA序列插入细胞基因组带来的安全隐患。

微流控芯片技术助力免疫治疗,将CRISPR体系传递到人类T细胞

秦立东教授课题组成功地敲除了了PD-1的表达,这一蛋白在新兴的癌症免疫治疗领域吸引了众多科学家的密切关注,研究证实采用一些药物来阻断PD-1可以诱导T细胞攻击肿瘤。本文的第一作者韩欣博士认为此技术可以不断优化来实现更多类型细胞的基因编辑,对其在免疫治疗领域的应用充满信心。

微流控芯片技术助力免疫治疗,将CRISPR体系传递到人类T细胞

微流控转染技术是一个应用广泛,高通量并能实现单细胞精确快速高效控制的新型细胞转染平台,与CRISPR基因编辑技术的有效结合为人类疾病基因治疗提供了重要策略。

 

文章信息:

Xin Han,Zongbin Liu,Yuan Ma,et al. Cas9 Ribonucleoprotein Delivery via Microfluidic Cell-Deformation Chip for Human T-Cell Genome Editing and Immunotherapy. Advanced Biosystems.