南加州大學的科學家們已經發現了一種方法,可以將人體的B細胞變成微小的監視機器和抗體工廠,可以泵出專門設計的抗體來摧毀癌細胞或艾滋病毒,這是醫學上最強大的兩個敵人。
近日發表在《自然生物醫學工程》雜志上的這項研究描述了一種編輯免疫細胞B細胞基因的技術,這種技術可以增強免疫細胞對抗最狡猾的入侵者的能力。這項工作是利用抗體的力量來治療從阿爾茨海默病到關節炎等疾病的重要進展。
南加州大學凱克醫學院分子微生物學和免疫學杰出教授、資深作者保拉·坎農說:“在某些疾病或病癥中,B細胞產生的天然抗體不夠好。”“艾滋病毒就是一個很好的例子。它不斷變異,比任何抗體都領先一步。我們認為,將死棋可能會說服B細胞產生一種抗體,這種抗體在‘看到’艾滋病毒的能力上非常廣泛,以至于艾滋病毒無法輕易地在它周圍發生變異。”
研究人員說,這項技術的美妙之處在于,它可以用于生產各種不同的抗體。
“這是一種重新編程B細胞的技術,幾乎可以應用于任何你能想象到的處理抗體的事情,”第一作者杰弗里·羅杰斯說,他是坎農實驗室的研究助理和高級博士后研究員。“我們認為我們將能夠完全定制抗體的一切。”
在這個項目中,研究人員從嵌合抗原受體(CAR) T細胞中獲得靈感,這是一種針對特定事物的“活藥物”。他們徹底改變了白血病和淋巴瘤等血癌的治療方法。在CAR-T治療中,T細胞——B細胞的姐妹細胞——被從病人的血液中取出,并經過基因改造,通過識別癌細胞表面的標記物來識別癌細胞。數以百萬計的細胞被注入病人體內,在那里它們對抗疾病,然后逐漸消失。
B細胞表現不同,使它們更適合對抗慢性疾病。它們既是一個安全系統,也是一個抗體工廠,長期駐留在骨髓、淋巴結和脾臟中,并在需要時激活。
為了制造這些微小的戰士,坎農和羅杰斯使用CRISPR基因編輯方法,將定制抗體的指令放置在B細胞DNA中自然產生抗體的確切位置。這意味著B細胞可以被重新編程,成為制造定制抗體的生物工廠。就像常規抗體對疫苗產生反應一樣,重新編程的B細胞也可以被刺激以增加它們的產出。
研究人員利用扁桃體組織在培養皿中復制免疫系統,觀察抗體的作用。
研究人員正在與南加州大學史蒂文斯創新中心合作,授權該技術用于商業用途。南加州大學史蒂文斯中心幫助科學家將他們的發現從實驗室推向市場。
南加州大學史蒂文斯中心的執行主任艾琳·奧弗斯特里特說:“我們真的很高興能幫助生物技術公司嘗試把它帶到生物技術公司。”“這可能是我們治療某些疾病的根本轉變。”