自己的病自己救!科學家製作T細胞藥物工廠打擊自身疾病

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傳統的藥物或多或少對人體都還有些傷害性,而美國SRI國際化學生物學中心細胞醫學主任Parijat Bhatnagar博士的研究團隊,設計了T細胞「生物工廠」,可以直接標靶病毒或癌細胞,並盡量減少對周圍健康細胞的傷害,並發表在國際期刊《Advanced Biosystems》上。

精準醫療 利用T細胞作為生物工廠對抗病毒和癌症

T細胞可以自然地從血液中進入組織,這個過程被稱為外滲,巡邏身體內異常的細胞、病毒和癌症等。
Parijat Bhatnagar博士的研究團隊,利用T細胞先天的外滲能力,設計了一種新的信號傳導途徑,將T細胞轉化細胞等級的藥物傳遞系統,叫做「T細胞生物工廠」。把T細胞設計成尋找人體中的特定疾病,例如病毒感染或某種類型的癌症,然後合成治療性蛋白質來治療疾病。

例如,為了殺死攜帶流感病毒的細胞,研究人員將在T細胞生物工廠的表面,插入稱為「感測器」的識別流感蛋白的DNA序列和另一段治療流感病毒的蛋白質DNA序列。當「感測器」識別感染流感的宿主細胞時,治療的流感病毒的蛋白質DNA序列就會被活化。這樣的一個T細胞生物工廠,可以藉由設計不同的感測器和治療疾病的蛋白質序列,標靶和治療不同的疾病。

動物實驗證實「感測器」的概念可行

研究團隊利用帶有人類卵巢腫瘤的小鼠,證實「T細胞生物工廠」的活性和專一性功能。感測器的部分使用了會和卵巢癌細胞結合的蛋白質,並插入了只要感測器和卵巢細胞結合,就會發光的螢光蛋白。在「T細胞生物工廠」注射到小鼠體內24小時後,螢光蛋白開始發光,並在48小時後亮度達到高峰,並持續發亮了72小時。

Bhatnagar 博士表示,動物測試證明了T細胞生物工廠系統的初步可行性,可以結合人體特定細胞的病灶,並表達治療蛋白消滅疾病,所以可以限制T細胞只有遇到病變細胞時,才會合成治療性蛋白質,限制對正常細胞組織的傷害。此外,整個系統若可行,則可利用患者己身的T細胞,來辨識和治癒自身的疾病,不依靠外來的藥物,讓自己的病自己救。

期刊小檔案:《Advanced Biosystems》透過發表對增強和利用生物系統的技術的最佳研究,包括系統和合成生物學,先進療法,生物雜交和神經技術,將Advanced品牌擴展到生命科學領域。生命科學領域的範疇包括;應用系統生物學,涵蓋微生物學,基因組學,蛋白質組學,代謝組學,生物信息學,scretome分析,代謝網絡;合成生物學,包括人工生物,分子機器,病毒工程,DNA合成;生物奈米技術,包括生物啟發/仿生系統,生物物理學,生物電子學,納米和微流體;應用生物技術和生物工程,包括DNA和蛋白質工程,代謝工程,工業微生物,生物催化和生物燃料;細胞和分子生物學,包括轉基因生物,遺傳學,生物化學,細胞工程,細胞編程,晝夜節律生物學,代謝途徑;組織工程和再生醫學,包括幹細胞,人工器官,神經工程,免疫工程;醫療應用,包括藥品,疫苗,基因治療,生物標誌物,個性化醫療,藥物輸送,免疫學,診斷學。

參考文章:Modular Antigen‐Specific T‐cell Biofactories for Calibrated In Vivo Synthesis of Engineered Proteins

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文/黃聖筑  圖/許嘉真