新的“切片”工具可以大大扩大免疫系统的抗癌能力

免疫疗法可以治疗某些癌症,直到最近被认为是致命的。除了开发药物,提高免疫系统的抗癌能力,科学家们正变得擅长操纵患者自身的免疫细胞,把他们变成抗癌军队。但癌症技巧来躲避攻击,所以科学家们竞相战胜癌症和提高免疫细胞疗法的有效性。今天的科学家们正在熟练的免疫系统工程师,但他们工作的一个不完整的蓝图:虽然他们知道很多关于如何重组免疫细胞通路,他们通常不能确定精确的电路应该重新连接,以制造更强大的免疫系统。

现在,旧金山加州大学的研究人员已经发明了一种CRISPR-based系统称为切片,这将使科学家能够迅速评估每一个基因的功能在“主”免疫细胞那些直接来自病人。描述的新方法,在11月15日出版的细胞,为研究人员提供了一个强大的工具,它将引导他们的决策在确定如何最好地工程师免疫细胞对抗癌症和其他疾病。

“切允许我们执行全基因组屏幕我们每个基因在基因组突变基因对细胞行为的最大影响我们感兴趣的,”亚历克斯·马森解释说,医学博士,博士学位。加州大学旧金山分校的微生物学和免疫学副教授和文章的第二作者的新研究。“我们改变一个基因在每个单元和看到哪些变化导致细胞做我们想要做的事。片是发现引擎,将指出我们对路径,我们可以重新编程产生最有效的下一代细胞疗法”。

片发现基因提高抗癌免疫活动

证明的原则,研究人员测试他们是否可以使用片识别基因,使T电路常见的一种免疫cell-replicate更有效。这是特别重要的癌症免疫疗法雇佣了人为地刺激和设计T细胞杀死癌细胞。到目前为止,这些治疗方法只对某些恶性肿瘤有效,但科学家们相信识别促进T细胞增殖基因,可以使癌症免疫疗法可用于更广泛的病人。

使用切片,研究人员能够识别基因促进T细胞复制,抑制和其他人。尽管其中一些基因之前使用其他特征的发现方法,很多都是全新的,证明片可以揭示扩散的关键调节因素,其他方法未能捕获。

识别这些基因后,研究人员主要从多个人类T细胞获得捐助者和删除的基因被发现抑制复制。当这些CRISPR-modified T细胞培养在癌症面前,他们表现出显著增强抗癌能力,证明科学家可以编辑基因被切片,把普通的T细胞变成一个强大的潜在治疗。

超越癌症的防御

但癌症的技巧。癌症免疫疗法经常失败,因为肿瘤生长在所谓的微环境,是充满化合物抑制免疫活动,实现其全部阻止T细胞癌症杀戮的潜力。

“T细胞似乎成为肿瘤微环境的“抑制”,“说加州大学旧金山分校医疗肿瘤学家茱莉亚走向灭亡,MD,达蒙·鲁尼恩癌症基金会研究员和co-first这项新研究的作者。“我们想知道如果片可以帮助我们找到一个方法来帮助克服这个抑制T细胞。”

研究人员表明,片确实可以用来振兴抑制T细胞。利用切片,研究人员发现基因腺苷的目标,一个肿瘤微环境中免疫抑制剂,并发现这些基因删除允许T细胞增殖,甚至在腺苷的存在。

“切功能作为一个灵活的平台,允许科学家模型之间的交互免疫细胞和肿瘤微环境。我们已经表明,可以帮助研究人员识别基因让免疫细胞逃避免疫抑制部队遇到这些微环境,”艾伦•阿什沃思博士说,e . Dixon Heise特聘教授在加州大学旧金山分校肿瘤,加州大学旧金山分校的主席海伦Diller家庭综合癌症中心,和文章的第二作者的新研究。

片是下一代的发现引擎免疫细胞疗法

片从马森实验室构建在最近的一个发现。2018年7月,马森的实验室的研究人员在《自然》杂志上报道,他们可以提供CRISPR-based使用电穿孔基因编辑构造成免疫细胞技术,细胞实际上是震惊吸收分子在细胞外。片采用一种混合的方法,将马森的最好的方面实验室的电穿孔法与更传统的方法使用病毒来交付CRISPR系统的组件。片识别基因组目标后,electroporation-based CRISPR方法可以用来重新设计这些目标和重组免疫细胞,从而提高他们的治疗能力。

片也代表了当前的一个重大进步的工具,科学家用来研究基因的功能。尽管现有的做法——包括RNA干扰(RNAi)和少数CRISPR-based方法都有了重要的见解,他们的使用是有限的细胞系,常常无法捕捉现实生活中的生物学研究者最感兴趣。此外,片可以用来审问的基因组区域,不要代码在RNAi proteins-a重大进步,这是局限于基因组的编码区域。

但最重要的是,潜在的应用程序切片不仅限于新论文中描述,马森说,在加州大学作为生物医学科学主任Berkeley-UCSF创新基因组学研究所,也是隶属于帕克癌症免疫疗法,研究所资助的这项新研究。

“鉴于这种方法的灵活性,”马森说,“切总有一天会帮助科学家创建个性化与小说防病免疫细胞。”