Polym Advan Technol:一种新型聚合物化合物可将质粒DNA高效导入漂浮的T细胞中,为构建新一代CAR |
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来源:100医药网原创 2023-10-23 10:28
在一项新的研究中,来自日本东京都立大学的研究人员发现了一种新型聚合物,它能在嵌合抗原受体(CAR)T 细胞(CAR-T)疗法(一种治疗血癌的关键细胞疗法)中有效地将质粒 DNA 运送到 T 细胞中。重在一项新的研究中,来自日本东京都立大学的研究人员发现了一种新型聚合物,它能在嵌合抗原受体(CAR)T 细胞()疗法(一种治疗血癌的关键细胞疗法)中有效地将质粒 DNA 运送到 T 细胞中。重要的是,它能将基因送入漂浮的T细胞中,而不仅仅是固定在表面的T细胞。它稳定、无毒,而且不使用病毒。它优于被视为该领域黄金标准的聚离子化合物,从而为新疗法铺平了道路。相关研究结果近期发表在Polymers for Advanced Technologies期刊上,论文标题为 Synthesis of guanidinium-dendrimer-type pDNA carriers for gene delivery into floating blood cells 。
T 细胞是一种白细胞,它们能帮助我们的系统对抗病原菌,保护我们免受疾病侵袭。近期,有一种技术可以帮助重编程 T 细胞来对抗癌症。CAR-T 细胞疗法的工作原理是将新基因导入 T 细胞;这些新的基因有助于在T细胞表面表达可与结合的受体,从而有效地使癌细胞成为我们自身免疫系统的主要作用靶标。
这一过程的关键步骤是有效地将基因蓝图 DNA 导入患者的 T 细胞中,这一过程被称为体外转染。许多方法都使用病毒,因为病毒天生擅长递送基因。然而,这也有其自身的问题,因为病毒本身存在安全隐患,而且我们的免疫系统可能会直接攻击病毒。因此,科学家们转而采用其他方法,特别是聚离子复合物(polyion complex, PIC),这种大型聚合物结构能与 DNA 结合,并帮助将它带入 T 细胞。然而,众所周知,PIC只能将基因带入表面固定的 T 细胞,而不能带入像在正常样本中那样四处漂浮的T细胞。
在这项新的研究中,东京都立大学Shoichiro Asayama教授领导的一个研究小组构建出了一种新型聚合物化合物,它能有效地将质粒 DNA送入漂浮的 T 细胞。他们使用了树枝状聚合物(dendrimer),这种大型聚合物具有类似毛球的分支结构。
具体来说,他们使用了第二代聚酰胺胺(PAMAM-G2);这里的第二代指的是从中心结构向外形成新枝的次数。在对这些分支末端进行修改的实验中,他们发现可以实现质粒 DNA与 PAMAM-G2 的一系列结合行为。
图片来自Polymers for Advanced Technologies, 2023, doi:10.1002/pat.6136。
这些作者特别发现,将 PAMAM-G2 分支末端特定比例的伯胺基团替换为高碱性胍(Gu)基团后,PAMAM-G2 成为质粒 DNA的绝佳载体。PAMAM-G2-Gu 带有很高的电荷,而且大小适合于巨胞饮作用(macropinocytosis),这是细胞 吞食 和吸收外界物质的一种常见机制。
有了正确的配方,这种新型聚合物化合物在血浆中也是无毒和稳定的。最重要的是,在对浮游 T 细胞的测试中,PAMAM-G2-Gu(53)(53% 被胍取代)的性能明显优于支链聚乙烯亚胺(bPEI),后者是基因转染的黄金标准 PIC。
考虑到它们的低毒性和出色的载体特性,这些作者相信他们找到了用于下一代 CAR-T 细胞疗法中体内外转染的可行候选物,而CAR-T 细胞疗法正是多种危及生命的疾病患者的重要治疗选择。( 100yiyao.com)
参考资料:
1. Ryoto Kon et al. . Polymers for Advanced Technologies, 2023, doi:10.1002/pat.6136.
2. Hairy polymer balls help get genetic blueprints inside T-cells for blood cancer therapy
https://www.eurekalert.org/news-releases/1002859
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