新突破!科学家发现了一种远程控制系统,可以引导CAR-T细胞更准确地杀死肿瘤。

癌症是人们害怕的一种疾病。癌症有很多种,几乎所有的癌症都只能应用自己的治疗方法。在医学界和科学界,关于癌症和肿瘤还有太多的疑问,有待研究人员进一步分析。最近,佐治亚理工学院的科学家发现了一种可能有助于癌症治疗的新技术。......

最近,由佐治亚理工学院生物工程学家领导的一组科学家正在扩大革命性免疫疗法的准确性和能力,这已经改变了肿瘤学。CAR-T细胞疗法作为一种可行的治疗某些癌症的方法,受到了患者、临床研究者、投资者和媒体的好评。

CAR-T细胞治疗主要是在实验室对患者的T细胞(一种白细胞)进行转化,然后加入嵌合抗原受体(CAR)。这些定制的免疫细胞会再次回到患者体内,然后发现并消灭癌细胞。这是它的工作原理。

这是一个新兴的免疫治疗领域。目前,世界各地正在进行500多项临床试验,分析CAR-T细胞用于癌症治疗。

瓦拉齐生物医学工程系副教授加贝克旺。佐治亚理工学院和埃默里大学的库尔特说:“这些疗法已被证明对液体肿瘤患者非常有效,液体肿瘤是指血液中循环的肿瘤,如白血病。不幸的是,对于实体瘤,如肉瘤和癌症,它们的免疫治疗并没有起到很好的作用。造成这一结果的原因有很多,其中一个大问题是CAR-T细胞在肿瘤微环境中会非常容易受到免疫抑制。”

邝和他的合作者正在改变这种环境,改造自己的细胞,以改善CAR-T细胞对抗癌症的方式,增强其治疗效果。为了更好地实现这一目标,他们在细胞上安装了基因开关,开发了远程控制系统,可以将修饰后的T细胞以更高的精度运输到肿瘤侵袭的微环境中,从而促使T细胞完美杀死肿瘤,防止复发。他们在NatureBiomedicalEngineering杂志上发表了一篇名为“增强的免疫反应性yofcartcellsenegered to roducceeeimmunicator sunderphotermalcontrol”的文章,文章标题为:

最新的研究是基于本实验室远程控制细胞治疗的研究,研究人员可以通过局部沉积的热量精确定位肿瘤。无论这些肿瘤在体内的什么位置,这种方法都能有效地达到精确定位的目的。邝说:“这种热量基本上激活了肿瘤中的CAR-T细胞,克服了原来免疫抑制的障碍。在早期的研究中,研究人员没有在临床上治疗肿瘤,但他们现在正在将这种新的免疫方法投入实验。为了在小鼠的肿瘤中产生热量,他们从动物体外向肿瘤所在的位置照射激光脉冲。植入肿瘤的金纳米棒将光波转化为局部温和的热量,并将温度提高到40-42摄氏度(相当于104-107.6华氏度)。这种环境刚好足以在不伤害健康组织或T细胞的情况下激活T细胞的开关。一旦T细胞的开关被激活,细胞就开始运转,从而不断增加抗癌蛋白的表达。”

真正的新奇之处在于临床CAR-T细胞的基因工程。这个团队在过去的三年里一直在研究具有挑战性的工程。现在,除了开发这种可以对热量做出反应的开关,研究人员还升级了T细胞,比如将它们重新连接起来,产生刺激免疫系统的分子。必须精确控制这些工程蛋白(细胞因子和双特异性T细胞连接)的局部产生。

这些抗癌蛋白能有效刺激CAR-T细胞,但毒性太大,不能在肿瘤外使用,也不能全身运输。但是通过我们的方法,我们可以安全地定位这些蛋白质。从这种新开发的方法中,我们可以克服以前癌症治疗中的许多障碍,这种新方法的缺点仍然很少。最新研究表明,使用这种精准定位系统,小鼠的癌症得到了治愈,既减少了肿瘤,又防止了复发,对小鼠的长期健康生存起到了关键作用。进一步的研究将探索T细胞的额外定制以及热量是如何沉积在肿瘤部位的。软激光是用来加热肿瘤部位的,但在未来,当我们将这种技术应用于人类治疗时,这种情况可能会有所不同。

邝其志还表示,“我们将使用聚焦超声,它对患者完全无创,可以瞄准身体的任何部位。然而,缺点之一是激光的局限性之一是它不能深入人体。因此,如果你有一个位于深处的恶性肿瘤,它将成为一个困难。相信通过我们以后的研究,这些问题都会被我们很好地解决。”

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