摘要:在体内,细胞居住在3D多孔和动态的微环境中。它提供了在生理和病理过程中调节细胞行为的生化和生物物理提示。在基本细胞生物学研究,组织工程和基于细胞的药物筛查系统的背景下,挑战是开发相关的体外模型,以整合细胞微环境的动态特性。利用有希望的高内相乳液模板,我们在这里设计了一个具有广泛互连的孔隙率的Polyhipe支架,并将其内部3D表面官能化,具有薄薄的电活性导电聚合物聚(3,4-乙基二乙烯二苯乙烯)(PEDOT)将其变成4D电子scappersive。所产生的支架与成纤维细胞,支持的细胞浸润和宿主细胞具有细胞相交,这些细胞显示出3D扩散的形态。它在富含离子和蛋白质的复杂培养基中表现出了强大的致动,并且其电子恢复活力并未通过成纤维细胞定殖改变。多亏了自定义的电化学刺激设置,在共聚焦显微镜下,Polyhipe/Pedot支架的机电响应在原位表征,并显示出10%可逆的体积变化。最后,在几个机电刺激的循环中,设置用于实时监测和原位成纤维细胞在Polyhipe/Pedot支架中培养的原位成纤维细胞。因此,我们证明了这种可调节支架的概念证明,作为未来4D细胞培养和机械生物学研究的工具。关键字:工程细胞微环境,4D支架,响应式细胞培养平台,Polyhipe,Pedot,电子导电聚合物,原位细胞刺激■简介
细胞免疫疗法在临床上的出现彻底改变了越来越多人类癌症的治疗前景。基因重编程的免疫细胞,包括嵌合抗原受体 (CAR) 修饰的免疫效应细胞以及 T 细胞受体 (TCR) 疗法,已在不同难治患者群体中表现出显著的反应。虽然这些新的治疗选择在为相当一部分接受治疗的患者提供长期缓解方面取得了巨大成功,但仍存在许多挑战。注入免疫细胞的体内持久性有限和功能性耗竭以及肿瘤免疫逃逸和靶向肿瘤外毒性只是限制当今基因工程细胞产品效力的一些挑战的例子。正在探索多种工程策略来应对这些挑战。近年来,多重精准基因组编辑的出现提供了一种灵活且高度模块化的工具包,可通过有针对性的基因干预来专门解决其中的一些挑战。这类下一代细胞疗法旨在赋予工程免疫细胞增强的功能,并保护它们免受内在免疫检查点以及恶劣的肿瘤微环境 (TME) 引起的免疫抑制线索的影响。之前将额外的基因改造引入免疫细胞的努力大部分集中在基于核酸酶的工具上,如 CRISPR/Cas9 系统或 TALEN。然而,包括碱基编辑器和引物编辑器在内的核酸酶失活平台最近已经出现,并有望提供一种更安全的途径来重写基因序列并引入大片段转基因 DNA,而不会诱导双链断裂 (DSB)。在这篇综述中,我们讨论了这两个令人兴奋的新兴领域——细胞免疫疗法和精准基因组编辑——如何共同发展,从而大大扩展了设计个性化抗癌治疗的可能性。我们将阐述各种工程策略以及核酸酶依赖性和核酸酶失活的精确基因组编辑工具包如何越来越多地被应用以克服当今的限制,从而构建更有效的细胞疗法。我们将反思新颖的信息丰富的无偏见发现方法如何不断深化我们的理解
抽象背景人类免疫细胞,包括单核细胞衍生的巨噬细胞,可以设计用于提供促炎性细胞因子,双特异性抗体和嵌合抗原受体,以支持不同疾病环境中的免疫反应。当基因表达受组成型活性启动子调节时,慢病毒有效载荷基因表达不受管制,并且可能导致潜在的毒素含量。慢病毒编码蛋白的调节递送可能允许局部或有条件的治疗蛋白表达,以支持安全传递的,具有降低全身毒性能力的传递转移的转基因细胞。在这项研究中,我们设计了人类巨噬细胞,以表达慢病毒启动子区域中的缺氧反应元件调节的基因,以驱动仅在低氧条件下驱动有条件的慢病毒基因表达。我们测试了在缺氧条件下培养的转导的巨噬细胞,用于瞬时诱导的报告基因的表达和分泌的细胞因子Interleukin-12。在切片培养系统中,在转录和翻译中都研究了低氧调节基因的表达。最后,在皮下人性化小鼠癌症模型中评估了缺氧调节的基因表达。结果的巨噬细胞显示出有条件的和三局的慢病毒编码基因蛋白产物,包括在体外缺氧条件下IL-12。返回到常氧条件后,慢病毒有效载荷表达式返回到基础水平。报告基因在缺氧条件下上调,这表明对癌症中局部基因递送的全身工程细胞递送的实用性。结论是为表达缺氧调节的有效载荷设计的巨噬细胞的潜力,有可能在患有缺氧条件的组织中系统地和有条件地表达蛋白质。与在缺氧条件下起作用或生存不佳的免疫细胞相反,巨噬细胞保持促炎的表型,当通过条件性缺氧反应性元素调节并自然访问低氧微型环境时,可能支持持续的基因和蛋白质表达
抗癌药物的最新进展极大地提高了癌症患者的生存率 [ 1 , 2 ]。例如,在 1995 年至 2014 年间,在 19 个司法管辖区内,3,764,543 例符合条件的癌症病例中,涵盖大多数癌症类型的 1 年和 5 年净生存率都有所增加 [ 1 ]。高收入国家的生存率明显提高。患有原发性癌症的青少年和青年人的 5 年死亡率从 1975 年至 1984 年间确诊的 6.8% 下降到 2005 年至 2011 年间的 4.2% [ 2 ]。这些改进主要得益于靶向疗法的开发。例如,截至 2022 年 5 月 29 日,美国食品药品监督管理局 (FDA) 已批准 71 种小分子蛋白激酶抑制剂 (PKI) [ 3 ]。过去 35 年中,美国 FDA 批准了 100 种单克隆抗体用于治疗包括癌症在内的各种疾病 [4]。嵌合抗原受体 (CAR) 工程细胞疗法和抗体-药物偶联物 (ADC) 等新型治疗方式也为抗癌治疗的整体成功做出了贡献 [5-9]。然而,耐药性的出现阻碍了这些抗癌疗法的疗效,并对癌症的成功治疗提出了另一个挑战 [10]。耐药性分为两种类型:内在性(从头或原发性),即在使用药物之前就存在的耐药性;以及获得性(或继发性),即在药物治疗过程中产生的耐药性 [8,11]。耐药性通过多种机制发生,包括药物外排增加、致癌基因和/或肿瘤抑制基因突变、补偿性生存途径激活以及 DNA 损伤修复 [10,12]。三阴性乳腺癌 (TNBC) 具有侵袭性,占乳腺癌类型的 20% [13-17]。TNBC 的特点是缺乏激素受体(雌激素 (ER) 和孕激素 (PR) 受体)的表达,也没有人类表皮生长因子受体 2 (HER2) 的扩增,导致其在靶向治疗中的应用受到限制 [11、13、14、18]。具体而言,TNBC 对针对酪氨酸激酶受体的治疗具有内在耐药性,例如表皮生长因子受体 (EGFR) 和
本新闻稿包含《1995 年私人证券诉讼改革法》所定义的 Intellia Therapeutics, Inc.(“Intellia”或“公司”)的“前瞻性陈述”。这些前瞻性陈述包括但不限于关于 Intellia 以下信念和期望的明示或暗示的陈述:计划于 2020 年中期提交 NTLA-2001 的试验性新药(“IND”)申请或类似的临床试验申请,用于治疗转甲状腺素蛋白淀粉样变性(“ATTR”),并计划于 2020 年下半年对首批患者进行给药;计划于 2021 年上半年提交 NTLA-5001 的 IND 申请,这是其首个 T 细胞受体(“TCR”)导向的工程细胞疗法开发候选药物,用于其急性髓细胞白血病(“AML”)项目;计划在 2021 年下半年为其遗传性血管性水肿(“HAE”)项目提交 IND 或类似的临床试验申请;计划推进和完成临床前研究,包括其 ATTR 项目和 HAE 项目的非人类灵长类动物研究,以及支持其他体内和离体项目的其他动物研究;开发专有的 LNP/AAV 混合递送系统及其模块化平台,以推进其复杂的基因组编辑能力,例如基因插入;在即将召开的科学会议上展示更多数据以及 2020 年的其他临床前数据;改进和扩展其 CRISPR/Cas9 技术以开发人类治疗产品,以及维护和扩展其相关知识产权组合的能力;展示其平台的模块化并复制或应用临床前研究(包括其 ATTR、AML 和 HAE 项目)中取得的成果的能力,包括在任何未来研究(包括人体临床试验)中;使用 CRISPR/Cas9 技术开发其他所有类型的体内或体外细胞疗法的能力,尤其是针对 AML 中的 WT1 的疗法;优化其合作对其开发计划的影响的能力,包括但不限于与 Novartis 或 Regeneron Pharmaceuticals, Inc. 的合作,以及 Regeneron 为 HAE 计划达成共同开发和共同推广协议的能力;关于其开发计划的监管备案时间的声明。
本新闻稿包含《1995 年私人证券诉讼改革法》所定义的 Intellia Therapeutics, Inc.(“Intellia”或“公司”)的“前瞻性陈述”。这些前瞻性陈述包括但不限于关于 Intellia 以下信念和期望的明示或暗示的陈述:计划于 2020 年中期提交 NTLA-2001 的试验性新药(“IND”)申请或类似的临床试验申请,用于治疗转甲状腺素蛋白淀粉样变性(“ATTR”),并计划于 2020 年下半年对首批患者进行给药;计划于 2021 年上半年提交 NTLA-5001 的 IND 申请,这是其首个 T 细胞受体(“TCR”)导向的工程细胞疗法开发候选药物,用于其急性髓细胞白血病(“AML”)项目;计划在 2021 年下半年为其遗传性血管性水肿(“HAE”)项目提交 IND 或类似的临床试验申请;计划推进和完成临床前研究,包括其 ATTR 项目和 HAE 项目的非人类灵长类动物研究,以及支持其他体内和离体项目的其他动物研究;开发专有的 LNP/AAV 混合递送系统及其模块化平台,以推进其复杂的基因组编辑能力,例如基因插入;在即将召开的科学会议上展示更多数据以及 2020 年的其他临床前数据;改进和扩展其 CRISPR/Cas9 技术以开发人类治疗产品,以及维护和扩展其相关知识产权组合的能力;展示其平台的模块化并复制或应用临床前研究(包括其 ATTR、AML 和 HAE 项目)中取得的成果的能力,包括在任何未来研究(包括人体临床试验)中;使用 CRISPR/Cas9 技术开发其他所有类型的体内或体外细胞疗法的能力,尤其是针对 AML 中的 WT1 的疗法;优化其合作对其开发计划的影响的能力,包括但不限于与 Novartis 或 Regeneron Pharmaceuticals, Inc. 的合作,以及 Regeneron 为 HAE 计划达成共同开发和共同推广协议的能力;关于其开发计划的监管备案时间的声明。
使学生了解新兴的趋势和创新:向学生介绍生物技术的最先进进步,例如单克隆抗体的药物发现,合成生物学和人工智能,从而促进了其在解决全球挑战中的作用。促进批判性思维和分析:鼓励学生批判性评估生物技术研究,评估其对社会的影响并了解其道德,经济和环境的影响。将理论与实践联系起来:通过案例研究和专家主导的讨论,突出了生物技术的现实应用,从对抗抗菌耐药性到提高农作物的可持续性。促进了协作和跨学科的见解:为学生创造机会,使学生与不同的观点互动,弥合微生物学,肿瘤学,工程和合成生物学等领域之间的差距。为学生做好生物技术职业的准备:为学生提供导航和为快速发展的生物技术领域的知识和工具,无论是在学术界,工业或政策制定中。课程学习成果:•学习最先进的生物技术工具和应用。•了解生物技术如何应对健康,农业和环境挑战。•探索诸如AI,单克隆抗体和合成生物学等创新。•分析生物学过程,例如噬菌体疗法和微生物组相互作用。•对生物技术在社会中的作用进行批判性思考。课程时间表:黄色突出显示的讲座是非同步记录的讲座(需要NetID登录)。周1月27日,2025年1月27日,约克·尤克(Jae-hyuk Yu)教授,西澳大学麦迪逊分校细菌学,“课程介绍,组织,生物技术概述”,第2周2月2日,2025年,Zhiqiang An教授,Univ。麦戈文医学院的德克萨斯州健康学校“目前的单克隆抗体药物发现的景观”,第3周,第10周,第1025卷,第2025卷,萨宾·佩莱特教授,细菌学,乌维 - 麦迪逊山脉,“肉毒杆菌和肉毒杆菌神经毒素。药房“用于生物医学应用的工程细胞”。,2025年2月24日,第5周,布兰代斯大学的亚历山大·比森教授。“一千个剪裁的生活:削减和挤压古细菌作为机械感应的模型”
癌症仍然是世界上最大的死亡原因,并且是一种严重,无法治愈和侵略性疾病。现有的癌症疗法包括化学疗法,免疫疗法,放疗,基因疗法和手术程序。化学疗法是癌症的主要治疗方法。化学治疗药物的静脉内给药会对人体造成有害影响,这是因为它们的半衰期和缺乏靶向能力。为了应对这些挑战,基于细胞的药物输送系统已成为一种有前途的方法,利用工程细胞以目标方式运输和释放治疗剂。借助纳米技术,纳米中氨酸在改善癌症治疗方面具有良好的应用前景。与单个药物输送相比,纳米递送系统可以通过被动或主动靶向延长药物半衰期的延长副作用并改善肿瘤中的药物积累,这在癌症治疗方面具有更大的优势。基于纳米颗粒的药物递送方法在癌症治疗中表现出许多好处,包括改善的药代动力学,准确的肿瘤细胞靶向,较小的副作用和耐药性降低。与正常组织相比,肿瘤组织具有丰富的血管,不规则的血管壁细胞,纳米颗粒很容易从肿瘤血管中渗出。通常将纳米颗粒,细菌和病毒用作递送车辆来促进药物稳定性并将药物运送到所需的部位。本综述概述了纳米材料在基于细胞的药物递送系统中的作用。如今,基于纳米颗粒的治疗已经报道了如何在包括乳腺癌卵巢癌和前列腺癌在内的几种类型的癌症中克服多种耐药性的潜力。 纳米技术在医学上开放了一个新的癌症治疗阶段,这两个领域的结合值得更多的深入研究。 它讨论了各种类型的纳米材料,其作用机理,优势和局限性。 此外,它强调了该领域的最新进步以及未来的观点。如今,基于纳米颗粒的治疗已经报道了如何在包括乳腺癌卵巢癌和前列腺癌在内的几种类型的癌症中克服多种耐药性的潜力。纳米技术在医学上开放了一个新的癌症治疗阶段,这两个领域的结合值得更多的深入研究。它讨论了各种类型的纳米材料,其作用机理,优势和局限性。此外,它强调了该领域的最新进步以及未来的观点。
主题领域:生物科学和生物技术 姓名:SANTOS MORENO, JAVIER 参考号:RYC2023-043017-I 电子邮箱:santosmoreno.j@gmail.com 职称:合成生物学家,研究基因回路对细胞行为的编程 履历:我拥有生物技术硕士学位(萨拉曼卡大学)和临床分析实验室硕士学位(庞培法布拉大学)。我在不到 3 年的时间里(2016 年,26 岁)在巴黎(索邦大学巴黎城分校)获得博士学位,研究蛋白质分泌。我研究了细菌(K. oxytoca)II 型分泌系统 (T2SS) 的分子机制,为此我描述了新的蛋白质相互作用并产生了重要的结果,这使我提出了一种新的 T2SS 分泌模型。在瑞士洛桑做博士后期间,我将研究重点从研究现有生物系统转向构建新系统。在研究大肠杆菌的过程中,我率先使用 CRISPRi 构建了一些最重要的合成电路(包括图案化电路、振荡器或双稳态开关),并将这些电路用于不同的应用,包括进化研究、人类病原体(S. penuemoniae)感染研究或细菌细胞生理学的重新编程。我目前在巴塞罗那进行研究,最初以玛丽居里研究员的身份进行,现在以胡安德拉谢尔瓦研究员的身份进行,旨在设计人类皮肤微生物组用于诊断和治疗目的。我成功地将最丰富的皮肤细菌(痤疮梭菌)变成了一种可常规转化的生物体,我为这种细菌开发了第一个分子工具箱(包括启动子、报告基因、转录因子、CRISPR 工具等),并且我构建了一种痤疮梭菌菌株,该菌株在人类皮肤细胞培养物中产生并分泌具有 ROS 清除活性的分子,这在治疗炎症性皮肤病方面具有巨大潜力。2023 年 9 月,我获得了 230 万欧元的 ERC 启动基金。我未来的研究将专注于活细胞中的编程时间。目前,我们对细胞随时间变化进行编程的能力仍然非常有限。我们依靠精确定时的人工干预或控制重复过程的分子振荡器,但我们仍然无法对细胞进行编程以在所需的时间自主执行自定义操作。我现在打算通过在 E. coli 中生成分子计时器来计算时间并在指定时间执行所需的操作,从而朝着这个目标迈出一大步。计时器将具有高度可编程性、可重复使用性和可扩展性,我将使用一种简单而有效的方法将时间可编程性扩展到其他生物体(包括酵母和哺乳动物细胞)。最后,我将利用生物计时器的潜力,将其用于不同的应用,包括:在生物控制中,在期望的时间后进行细胞程序性死亡;精确控制任务执行顺序和时间,用于生物生产;以及在期望的时间窗口内记录(外)细胞事件的“哨兵”细胞,用于生物传感。我的研究结果将释放出无数新的可能性,包括基础的和应用的。例如,在开放或难以接近的环境中(例如农田或受污染的湖泊)部署工程细胞最终可能成为现实,因为任务执行和自我毁灭将被遗传编码为在预定的时间发生。此外,编程的时间指令可以避免在大型生物反应器中对昂贵的诱导信号的需求,或者使研究发育过程时受到的外部干扰最小。总之,我的团队将开发出非常需要的、突破性的测量和编程细胞时间的能力。