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你见过新载体的红细胞吗?
发表时间:2014-07-31     来源:JWEDIT

 

  怀特海德研究所的科学家们对红细胞进行了改造,使其能够携带一系列重要的“货物”(包括药物、疫苗与成像剂),方便能把它们输送到身体各个部位。

  

 

  “我们想要创造更高价值的红细胞,它们不止能输送氧气”怀特海德研究所创始成员之一的哈维•罗迪什说,他与该研究所的海德•普娄合作这项工作。“在此,我们已经计划了一项技术,能使体外培养的小鼠与人类的红细胞表达出我们想要的东西,这些细胞具有用于治疗与诊断的潜力。”

  这项研究工作在本周发表于《美国国家科学院院刊》上,把罗迪什在生物学上对红细胞的专精,与普娄的实验室研发出的生物化学方法合二为一。

  就潜在的治疗应用来说,红细胞是非常吸引人的载体。科学家们青睐红细胞的原因有很多,一方面,红细胞非常丰富——它们的数量比任何其他类型的细胞都多;另一方面,它们的寿命也足够长(在血液循环中的红细胞有长达120天的寿命)。而最重要的原因可能是,在红细胞发育成熟的过程中,它们会抛弃掉自己的细胞核以及其中的全部DNA。没了细胞核,成熟的红细胞不会遗留任何之前的基因操作记号,因此也不会有造成肿瘤或其他不利影响的风险。

  罗迪什和他的研究团队充分利用了这一特征,他们把特定的基因引入了早期的红系造血祖细胞中。该基因会编码经过修饰的表面蛋白。随着红细胞的成熟和去核,蛋白质会留在细胞的表面。此后,普娄的蛋白质标记技术会发挥作用。这种方法被称为“分拣标记”(sortagging),依靠细菌中的一种酶(分选酶A)来将表面蛋白与需要携带的物质连接起来,这些物质可以是有治疗作用的小分子,或是能够与毒素结合的抗体。

  “因为改造后的人类红细胞可以在体内循环长达4个月之久,我们可以预见到,这些细胞可以用来引入抗体,中和毒素。”普娄说,“这样解毒的抗体就能在体内保持长时间存在。”

  这种方法已经受到了美国军方及其下属的美国国防部高级研究计划局(DARPA)的注意,在后者的支持下,怀特海德研究所正在研究如何开发出对抗生物武器的有效疗法或是疫苗。

  罗迪什相信,这项技术拥有很广泛的应用潜力:改造后的红细胞能够与“坏胆固醇”结合(注:“坏胆固醇”一般指低密度脂蛋白胆固醇LDL-c,它与心血管疾病风险有关),并把它从血管中去除掉;也可以携带疏通血栓的蛋白质,治疗缺血性卒中或深静脉血栓;还能传送对抗炎症的抗体。此外,普娄也在探索这些红细胞是否可以用来调节免疫系统,使患者能更好地耐受蛋白质药物的治疗。

 

 

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