Technology Review十大突破技术:免疫系统的改造

【字体: 时间:2016年02月25日 来源:生物通

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  Technology Review认为,遗传改造的免疫细胞正在挽救癌症患者的生命,不过这仅仅是开始。未来一到两年,我们将看到“合成免疫学”的出现,利用改造的T细胞来搜索和消灭疾病细胞。除了癌症,糖尿病、多发性硬化和狼疮等也将受益于这项技术。

  

MIT Technology Review杂志近日发布了2016年度10大突破技术(10 Breakthrough Technologies 2016)。免疫改造、植物/作物的基因编辑、可回收的火箭、特斯拉的自动驾驶技术等上榜。编辑认为,这些技术在过去一年建立了令人印象深刻的里程碑。

Technology Review认为,遗传改造的免疫细胞正在挽救癌症患者的生命,不过这仅仅是开始。未来一到两年,我们将看到“合成免疫学”的出现,利用改造的T细胞来搜索和消灭疾病细胞。除了癌症,糖尿病、多发性硬化和狼疮等也将受益于这项技术。

Layla Richards是一名12个月大的女婴,患有白血病。她曾接受化疗和骨髓移植,但仍不见好转。她的父母恳求医生,还有什么其他的疗法?的确有。医院的冰箱里放着一管白细胞。它们经过遗传改造,可治疗白血病,不过尚未获得批准。

万般无奈之下,Layla的医生联系了Cellectis公司,希望他们能提供一管白细胞。Cellectis也很犹豫。这就像一场赌博,因为这种疗法只在小鼠上尝试过。如果失败,公司的股价和声誉可能跌至谷底,即使成功,它也会被监管机构找麻烦。不过,为了挽救Layla的生命,他们还是决定试一试。

自2011年以来,Cellectis开始开发T细胞治疗,从人体的血液中取出T细胞,经过改造后使其针对白血病中出错的血细胞。不过,有些患者(尤其像Layla这样的幼儿)没有足够的T细胞。于是,Cellectis利用捐赠者的血液,通过基因编辑创建出高度改造但更简单的“通用”T细胞库。

去年11月,医院传来好消息,Layla被治愈。英国媒体争相报道这个感人的故事。头条新闻也让Cellectis的股价噌噌地往上涨。尽管治疗的许多细节尚未透露,但她的康复让“免疫改造”成为焦点,而操控免疫系统正为癌症治疗带来意想不到的突破。此外,这有望为HIV和自体免疫疾病带来新的疗法。

免疫系统打败肿瘤的事迹,100多年前就有报道。不过,科学家们花了几十年的时间,才开始了解肿瘤细胞与免疫系统之间的对话。为了介入这场对话,他们希望利用TALEN及更新的CRISPR基因编辑技术,改变T细胞中的遗传指令,让其针对肿瘤。

不过,研究人员也在想方设法防止其误伤。加州大学旧金山分校的Wendell Lim开发出一些未来的T细胞。这些细胞只在特定药物加入后才执行它们的搜索和杀伤行动,这个特征可用来在特定的时间和地点激活细胞,又称为“远程控制”。他设计出的另一种T细胞则执行两阶段的任务,在定位癌细胞上的两个不同标记后才将其杀死,就好像双重验证身份。

辉瑞旗下生物技术公司的主管John Lin认为,治疗将超越白血病和癌症。“我们认为,改造人类细胞这个基本原则将有着广泛的影响。免疫系统是最方便的工具,因为它移动和迁移,发挥十分重要的作用。”

研究人员已经在研究自体免疫疾病,如糖尿病、多发性硬化和狼疮。传染病也是T细胞改造的一大目标。美国NIH的病毒学家Edward Berger认为,这可能永久抑制HIV病毒,也就是所谓的功能性治愈。当然,实际过程并不像理论那么简单。而且,大部分涉及到改造T细胞的操作都需要患者服用药物来暂时杀死自己的T细胞,这并非没有风险。

2016年度十大突破技术的完整榜单详见:https://www.technologyreview.com/lists/technologies/2016/。(生物通 薄荷)

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