用“打疫苗”的方式修復心臟損傷,你能想象嗎?
這項來自賓夕法尼亞大學的研究,現(xiàn)已登上 Science 封面:
已存的一些療法常常會在體外培養(yǎng)特殊的靶向細胞,然后重新注入患者體內。
但這種新方法,則是通過注射一種特殊的 mRNA,直接在小鼠體內編譯免疫細胞,使其攻擊特定目標。
作者表示,這種“注射式”的療法與新冠病毒疫苗的技術存在著相似之處。
接下來,就一起來看看他們是怎么做到的。
纖維化的心臟
首先我們要知道,在各種心肌受損發(fā)生時,人體內的一種叫做心肌成纖維細胞(Cardiac Fibroblasts)會被激活。
這一細胞能夠分泌纖維物質,有益于傷口的愈合,但如果纖維物質長期分泌過量,也會導致心臟組織變硬,損害心臟正常功能。
這也就是我們常常聽到的纖維化。
這時,一種叫做 CAR-T 的技術就進入了大家的眼中。
CAR-T 是一種近幾年新出現(xiàn)的癌癥療法,由賓夕法尼亞大學和諾華公司共同開發(fā)。今年 6 月,我國就首次批準了一款 CAR-T 細胞治療產品。
這項技術的流程簡單來說,就是將患者體內的 T 細胞取出,在實驗室中進行基因重編譯、修飾、增殖,再重新注入患者體內攻擊特定的細胞類型。
然而在用于纖維化等疾病的治療時,卻會出現(xiàn)一種情況:
通過體外重新編譯的 CAR-T 細胞即使在完成了它的任務,也就是攻擊心肌成纖維細胞,使其不再或減弱分泌纖維物質之后,仍然可以在患者體內存活數(shù)月,甚至數(shù)年。
就像我們上面所說的一樣,纖維物質多了當然不行,但少了也是會影響傷口愈合的。
更何況,體外培養(yǎng)還總是存在著各種不可控因素。
針對這些問題,論文作者 Drew Weissman 表示:
標準化的 CAR-T 療法需要在患者體外修飾 T 細胞,這個過程較為昂貴,并且難以拓展至更多普通的疾病。
所以,他們選擇把這場基因重編譯直接挪到體內。
挪到體內的基因重編譯
研究團隊首先設計了一種 mRNA,使其靶向活躍的成纖維細胞的 T 細胞受體。
然后,基于 mRNA 疫苗的思路,將他們設計的 mRNA 封裝在微小的、類似氣泡的脂質納米顆粒(LNPs)中,再向心衰的小鼠體內注射:
包裹著特殊 mRNA 的脂質納米顆粒進入體內后,會將被 T 細胞捕獲。
然后,封裝的 mRNA 就會轉化為功能蛋白,使 T 細胞獲得特異性靶向攻擊心肌成纖維細胞的能力。
到這一步,本來要在體外進行編譯修飾才能產生的 CAR-T 細胞,直接在體內自動合成了。
可以觀察到,在 40 分鐘和 85 分鐘時,F(xiàn)AP CAR-T 細胞就已經形成了免疫突觸:
而大量數(shù)據也表明,在注射成功后,小鼠體內確實瞬時產生了 FAP CAR-T 細胞:
隨后,研究人員通過回聲心動圖分析不同組的小鼠心臟功能,然后發(fā)現(xiàn),這些暫時產生的 FAP CAR-T 細胞確實一定程度上減少了心衰小鼠的心臟纖維化:
▲ 灰:健康 黃:受損 紅:受損且產生 FAP CAR T 細胞
而這種體內編碼合成的 mRNA 只能在 T 細胞內存活幾天,也就是說,不會影響到成纖維細胞的正常功能。
研究人員正在做進一步的研究,以希望該工作能夠盡快應用到臨床上。
作者介紹
這篇論文來自賓夕法尼亞大學醫(yī)學院,Jonathan a. Epstein 領導的團隊。
Jonathan a. Epstein 是醫(yī)學院教授,主要研究領域在心血管、干細胞和心臟發(fā)育上。
論文:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm0594
參考鏈接:
https://www.eurekalert.org/news-releases/939267
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