如果可以通過(guò)重建患者的細(xì)胞以實(shí)現(xiàn)更好地靶向治療或摧毀患者自身的腫瘤細(xì)胞以治愈癌癥，那將多么高效。隨著強(qiáng)大的新型細(xì)胞工程技術(shù)的出現(xiàn)，這將不再是科幻小說(shuō)中的設(shè)想。

過(guò)去幾年內(nèi)，這些技術(shù)推動(dòng)了革命性工程化細(xì)胞療法的發(fā)展以進(jìn)行癌癥治療，如用于白血病和淋巴瘤的CAR-T細(xì)胞免疫療法。它們也有助于開(kāi)發(fā)針對(duì)罕見(jiàn)遺傳性疾病的治療方法，例如用于“氣泡男孩癥”和地中海貧血的HSC基因療法。全世界的研究人員都在如火如荼地開(kāi)發(fā)類似療法，用于大多數(shù)其他致命和衰弱疾病的治療。

但是有一個(gè)問(wèn)題，這些所謂的“救命藥”價(jià)格從幾百美元到近200萬(wàn)美元不等，目前尚不清楚所有患者是否能夠充分吸收這些藥物。

現(xiàn)在，事情出現(xiàn)了分水嶺，據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，來(lái)自加州大學(xué)河濱分校（University of California, Riverside）的工程師與希望之城國(guó)家醫(yī)療中心（City of Hope National Medical Center）的研究人員共同合作，開(kāi)發(fā)了一款能夠以較低成本大規(guī)模生產(chǎn)工程細(xì)胞的裝置，有望成為這些“救命藥”的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

發(fā)表在《納米快報(bào)》（Nano Letters）上的一篇論文顯示，由來(lái)自Marlan和Rosemary Bourns工程學(xué)院機(jī)械工程系副教授Masaru Rao帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，介紹了一種新穎的微流控裝置技術(shù)，能夠解決工程化細(xì)胞療法中成本最昂貴的步驟之一，即基因傳遞。

作者將該技術(shù)稱為確定性機(jī)械操作（deterministic mechanoporation，以下簡(jiǎn)稱DMP），憑借流體流動(dòng)將細(xì)胞群中的每個(gè)細(xì)胞拉到微針上。然后，流體逆向流動(dòng)從微針中釋放出細(xì)胞，從而在每個(gè)細(xì)胞內(nèi)留下單個(gè)且精準(zhǔn)定位的孔，用于基因傳遞。

Basilard BioTech的SoloPore技術(shù)與病毒傳遞相比

Basilard BioTech的SoloPore技術(shù)與病毒傳遞相比

Rao表示，“與現(xiàn)有基因傳遞技術(shù)相比，這種簡(jiǎn)單且精細(xì)的納米機(jī)械穿孔方式具有明顯優(yōu)勢(shì)。例如，由于病毒載體在當(dāng)前細(xì)胞療法的總體制造成本中占很大比例，因此通過(guò)使用DMP技術(shù)消除病毒載體可顯著降低成本?！?/span>

DMP技術(shù)獨(dú)特的單點(diǎn)穿孔機(jī)制是關(guān)鍵，因?yàn)樗梢宰畲蟪潭葴p少對(duì)細(xì)胞的損害，同時(shí)為引入基因提供明確的路徑。該技術(shù)為實(shí)現(xiàn)高傳送效率和細(xì)胞活性提供了機(jī)會(huì)，其他非病毒傳遞技術(shù)則難以實(shí)現(xiàn)，如電穿孔技術(shù)。

Rao繼續(xù)說(shuō)道，“事實(shí)上，我們?cè)谡撐闹姓故玖薉MP技術(shù)如何工程化人類原代T細(xì)胞，與CAR-T療法中使用的細(xì)胞種類相同，其效率比最先進(jìn)的電穿孔工具還高出4倍以上?！?/span>

DMP技術(shù)已獲得加州大學(xué)河濱分校的專利權(quán)，并于近期授權(quán)給一家新成立的初創(chuàng)公司——Basilard BioTech使用，該公司是Rao從其實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立出來(lái)創(chuàng)辦的。該公司正在尋求開(kāi)發(fā)該技術(shù)，并將其冠名為SoloPore，作為一種突破性的全新解決方案，專門用于工程化體外細(xì)胞和癌癥基因療法，以及更廣泛的遺傳疾病和變性疾病。

論文鏈接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b03175

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