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转基因红细胞或可成为一种新的药物传递载体?

發布時間:2023/11/25 万象百科 41 博士
生活随笔 收集整理的這篇文章主要介紹了 转基因红细胞或可成为一种新的药物传递载体? 小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
確實如樓主所說。研究者Harvey Lodish說道,我們想制造一種高價值的紅細胞(RBCs),當然其并不單單只能攜帶氧氣,如今我們利用新型技術就可以使得培養基中的小鼠和人類紅細胞表達出我們所想要的東西,并且勇于攜帶特殊的診斷和治療制劑等。這項研究中,研究者將編碼特殊的修飾正常紅細胞表面蛋白的基因引入到早期的RBCs祖細胞中,隨著RBCs變得成熟,其產生的蛋白質就可以留在細胞內部;由于修飾化的人類紅細胞可以在機體中循環4個月以上,因此研究者就可以將抗體引入紅細胞中來中和機體中的毒素。這項研究具有較大的應用前景,其涉及從修飾RBCs促進結合作用到移除血液中的有害膽固醇等等方面;RBCs可以作為一種有吸引力的運輸工具應用于潛在的治療過程中,相對于其它類型的細胞,紅細胞的含量較為豐富,而且其壽命較長(一個循環大約120天)。這種修飾后的RBCs可以被用于抑制進行蛋白質療法伴隨而生的未知的患者機體免疫反應,目前研究者正在探索是否RBCs可以被用于操控患者的免疫系統來使得患者得到更好的治療。

是的。美國懷海德研究所(Whitehead Institute)的研究人員從基因方面和酶促地修改了紅細胞,使得它能夠攜帶一系列有價值的載荷——從藥物到疫苗到顯像劑——并傳遞至全身各處的特定位置。這項發表在《美國國家科學院院刊》上。RBCs是潛在的治療應用的頗具吸引力的載體,這其中存在一系列原因,包括它們大量存在——它的數量比體內任何其它細胞類型都多,此外它們的生命周期也非常長,長達120天。最重要的可能是在RBC的產生過程中,最終成熟變成RBC的祖細胞會拋棄它們的細胞核和其中所有的DNA。沒有了細胞核,成熟的RBC缺少基因物質或者早期基因操作的任何信號,后者可能導致腫瘤的形成或者其它不利影響。為了探索這種特征,羅迪什和他的實驗室小組向早期階段的RBC祖細胞引入了基因密碼,他們利用了普勒格研發的蛋白質標記技術略微修改了正常的紅細胞表面蛋白質。隨著RBCs逐漸變成熟和去細胞核,蛋白質卻仍保留在細胞表面。這種名為“分揀標記”(sortagging)的方法依賴細菌的一種酶(分選酶A)來確定表面蛋白質和需要攜帶物質之間強大的化學鍵,無論是小型治療分子或者能與毒素相結合的抗體。因為改造后的人類紅細胞可以在體內循環長達4個月之久,我們可以預想未來使用這類細胞引入抗體,中和毒素。

當紅細胞穿越血管時,它們將氧氣傳遞到你身體幾乎每一個角落和空隙。但是氧氣并不是它們能攜帶的唯一東西。目前,麻省理工學院一個研究小組通過設計紅血細胞,使其表面具有“粘性”蛋白質,賦予這些細胞攜帶任何東西的能力,從治療免疫系統疾病或癌癥的藥物,到用于血管成像的放射性分子。相關研究結果發表在6月30日的《PNAS》雜志。紅細胞占人體所有細胞的1/4,能存活平均4個月的時間。麻省理工學院的免疫學家Hidde Ploegh指出,紅細胞的普遍性和長壽命,使得它們成為一種理想的載體,可攜帶藥物進行全身治療。此前,研究人員通過使分子穿過細胞膜進入其內部,將藥物加載到紅細胞中,但是這個過程會削弱細胞,只有當細胞到達其最終目的地時,分子才能釋放。Ploegh及其同事希望將分子附加到紅細胞的外部。由于紅血細胞沒有細胞核,因此缺乏制造新蛋白的遺傳物質,研究人員轉向有核紅血球——仍含有DNA的紅細胞前體細胞,實際上是未成熟的紅細胞??茖W家們將已知編碼紅細胞表面蛋白的基因修改版本,添加到有核紅細胞中。引入的基因序列有過修改,因此有核紅細胞會產生具有額外標記的表面蛋白質,可被稱為分揀酶(sortase)的蛋白質所識別?! ‘斢泻思t細胞成熟為紅血細胞時,這些工程蛋白質仍然存留。當研究人員將分揀酶添加到成熟的細胞混合物中時,這個蛋白會剪掉每個工程蛋白質的末端,留下“粘性”拖車鉤栓用于攜帶藥物。然后,具有相應分揀酶標簽的任何分子,可與紅細胞的表面蛋白質結合。為了顯示這個鉤栓如何起作用,Ploegh的研究小組把維生素生物素附加到紅細胞上,然后將其注入小鼠體內。攜帶生物素的細胞在血液循環中存活了至少28天?! loegh設想,未來可用這種技術創建一種新型個性化療法——分離你自己的細胞,用來產生分化為有核紅細胞的干細胞,經遺傳改造攜帶一個分子,然后注入到你的體內。需要在循環系統中傳播的任何分子都可以是貨物。等到有核紅細胞成熟為紅細胞的時候,它們將失去自己的DNA,從而消除了遺傳物質持續突變或擴散的風險。Ploegh指出:“你可以安裝的有效荷載是無限的。但是現在,很多應用仍然還是假設。”  Muzykantov已經開發出利用紅血細胞作為分子載體的其他方法,他表示,這種新方法的意義超過了藥物傳遞。它可以被用來跟蹤紅血細胞,診斷血液疾病,將成像劑擴散到體內,對動脈粥狀硬化斑塊或阻塞的動脈成像,或在移植之前,通過阻斷進入血流的抑制性抗體,壓制免疫系統。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的转基因红细胞或可成为一种新的药物传递载体?的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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