将合成基因电路应用于临床：挑战、机遇与未来发展方向

《Cell Systems》：Translating synthetic gene circuits into the clinic: Challenges, opportunities, and future directions

合成基因电路为基因和细胞治疗提供动态精准控制，在固体肿瘤、T细胞免疫调节及代谢疾病管理中展现潜力，但临床转化受限于安全性、特异性等挑战，需通过人源化模型、先进递送平台、AI优化及场景选择突破瓶颈，未来智能基因控制系统将推动精准医疗发展。

　　

摘要

合成基因电路在基于基因和细胞的疗法中代表了一种革命性的方法，它能够动态且精确地控制治疗功能，从而克服传统治疗方法所固有的局限性。尽管在临床前研究方面取得了显著进展，但这些技术的临床应用主要局限于相对简单的电路设计，只有少数复杂的系统进入了临床试验阶段。本文讨论了合成基因电路在当前临床应用中的表现，特别是在实体瘤治疗、T细胞介导的免疫调节以及代谢性疾病管理中的作用。我们概述了这些电路的治疗潜力，并指出了阻碍其临床应用的一些挑战，包括安全性、特异性、免疫原性和递送效率等问题。为了推动其临床应用的发展，我们强调了开发人源化动物模型、先进的递送平台、利用人工智能优化电路组件以及战略性选择临床应用场景的重要性。此外，我们还强调了新兴的网络遗传学原理——即智能且可编程的基因控制系统——作为未来智能生物疗法和基于细胞疗法的核心技术。