Acabat d'esprémer les vacunes

4 06 2015

Dispositiu microfluídic cel·lular-esprémer obre noves possibilitats per a vacunes basades en cèl·lules.

MIT els investigadors han mostrat que poden utilitzar un dispositiu microfluídic cel·lular-esprémer per presentar antígens específics dins de les cèl·lules B del sistema immunitari, oferir una nova aproximació a desenvolupar i implementar l'antígen-presentant les vacunes de cèl·lula.

Aquestes vacunes, creada per reprogramació dels pacients pròpies cèl·lules immunitàries per lluitar contra els invasors, agafador gran promesa per al tractament de càncer i altres malalties. No obstant això, diversos ineficiències han limitat la seva traducció a la clínica, i una única teràpia ha estat aprovat per la Food and Drug Administration.

Mentre que la majoria d'aquestes vacunes són creats amb cèl·lules dendrítiques, una classe d'antígen-presentant les cel·les amb àmplia funcionalitat del sistema immune, els investigadors van demostrar en un estudi publicat a Informes científics que les cèl·lules B poden ser modificats per servir com a alternativa.

"Hem volgut treure una barrera important en l'ús de les cèl·lules B com un antígen-presentant la població cel·lular, ajudar a complementar o substituir les cèl·lules dendrítiques,"diu Gregory Szeto, un postdoc del MIT Koch Institute Integrativa Cancer Research i autor principal de l'article.

Darrell Irvine, membre de l'Institut Koch i professor d'Enginyeria biològica i Enginyeria i ciència dels materials, és autor sènior de l'article.

 

Com les cèl lules passen a través de l'aparell CellSqueeze a alta velocitat, estrenyiment microfluídic canals aplicar una compressió que s'obre petit, forats temporals en les cèl·lules’ membranes. Com a resultat, les molècules grans — antígens, en el cas d'aquest estudi — pot entrar abans de la reseals de membrana. Cortesia de SQZ Biotech

Un nou enfocament de la vacuna-preparació

Les cèl·lules dendrítiques són les cèl·lules més naturalment versàtils antígen-presentant. En el cos, contínuament Mostra antígens dels possibles invasors, quals fan presents en la seva superfície cel·lular i procés. Les cèl·lules migrar llavors a la melsa o ganglis limfàtics, on ells primer cèl. lules T muntar un atac contra les cèl·lules canceroses o infectats, els antígens específics que són ingerits i presentat l'orientació.

Malgrat el seu paper crític en el sistema immunològic, les cèl·lules dendrítiques tenen inconvenients quan s'utilitza per a vacunes basades en cèl·lules: Tenen una vida curta, no es divideixen quan s'activa, i són relativament escasses en el torrent sanguini.

Les cèl·lules B també antígen-presentem les cèl·lules, però a diferència de les cèl·lules dendrítiques, ells poden proliferar quan s'activa i són abundants en el torrent sanguini. No obstant això, seva funcionalitat és més limitada: Mentre que les cèl·lules dendrítiques constantment degustar antígens que es troben, una cèl. lula B està programat genèticament només per s'uneixen a un antigen específic que coincideix amb el receptor a la superfície. Com a tal, una cèl. lula B generalment no ingerir i mostrar un antigen si que no coincideix amb el receptor.

Feu servir un dispositiu microfluídic, Investigadors del MIT han van ser capaços de superar aquesta barrera genèticament programat per absorció antígen — prement les cèl·lules B.

A través de "CellSqueeze,"la plataforma dispositiu desenvolupat originalment al MIT, els investigadors van aprovar una suspensió de cèl·lules B i antigen de destinació a través de petits, canals paral·lels gravat en un tros. Un sistema de pressió positiva es mou la suspensió a través d'aquests canals, que a poc a poc estret, aplicant una suau pressió a les cèl·lules B. Aquest "squeeze" obre petit, forats temporals en les seves membranes, permetent l'antigen objectiu d'entrar per difusió.

Aquest procés efectivament carrega les cel·les amb antígens a primer una resposta de CD8 — o "assassí" — cèl·lules T, llavors que poden matar les cèl·lules canceroses o altres cel·les destí.

Els investigadors van estudiar les cèl·lules B d'esprémer en la cultura i va trobar que es podria ampliar cèl. lules T antígens específics com a mínim, així com mètodes existents utilitzant perles recoberts d'anticossos. Com a prova de concepte, els investigadors transferits va estrènyer les cèl·lules B i cèl. lules T antígens específics en ratolins, observar que les cèl·lules B d'esprémer podria ampliar cèl. lules T en la melsa i en ganglis limfàtics.

Els investigadors també dir que aquest és el primer mètode que decouples entrega antígens d'activació de cèl·lules B. Una cèl. lula B s'activaria ingerir els seus antígens o quan trobant-se un estímul estranger que obliga a ingerir properes antígen. Aquesta activació provoca les cèl·lules B per dur a terme funcions molt específiques, que ha limitat opcions per a la programació de la vacuna de B-basat en cèl·lula. Utilitzant CellSqueeze sorteja aquest problema, i per ser capaç per separat configurar lliurament i activació, investigadors tenen un major control sobre disseny de vacunes.

Bisbe de Gail, Catedràtic de Microbiologia de la Universitat d'Iowa Carver Facultat de Medicina i director del centre de l'escola d'Immunologia i malalties de base immunitària, diu que aquest treball presenta una "creatiu nou enfocament amb un considerable potencial en el desenvolupament de vacunes cel·lular antígen-presentant."

"Les capacitats de presentació d'antigen de cèl·lules B tenen sovint estat subestimada, però estan sent cada vegada més apreciat pel seus avantatges pràctics en teràpies,"diu el bisbe, que no va participar en aquesta investigació. "Aquest nou enfocament tècnic permet carregar les cèl·lules B eficaçment amb pràcticament qualsevol antigen i té el benefici addicional d'apuntar els antígens per la via de limfòcits CD8 T-presentació, facilitant així l'activació de cèl·lules T assassí desitjat en moltes aplicacions clíniques."

 

Compressió principal

Armon Sharei, ara un investigador visitant a l'Institut de Koch, desenvolupat CellSqueeze mentre era un estudiant graduat en els laboratoris de Klavs Jensen, El K Warren. Lewis catedràtic d'Enginyeria Química i professor d'enginyeria i ciència dels materials, i Robert Langer, El David H. Koch Institute Professor i membre de l'Institut de Koch. Sharei, Jensen, i Langer també els autors d'aquest document.

En un altre estudi publicat el mes passat a la revista PLoS un, Sharei i els seus companys el primer en demostrar que CellSqueeze pot oferir macromolècules funcionals en cèl·lules immunitàries. La plataforma té avantatges sobre els mètodes de lliurament existents, incloent-hi electroporation i virus genèticament modificats, que es limiten a reparteix àcids nucleics. Mentre que els àcids nucleics pot codificar una cèl·lula per un antigen de destinació, Aquests mètodes indirectes tenen inconvenients: Ells tenen una limitada capacitat de codificació per a antígens difícil-per-identificar, i mitjançant els àcids nucleics porta un risc per a l'edició accidental del genoma. Aquests mètodes són també tòxics, i poden causar dany cel·lular i la mort. Lliurant proteïnes directament a les cèl·lules amb mínima toxicitat, CellSqueeze evita aquestes deficiències i, en aquest nou estudi, demostra promesa com una plataforma versàtil per a crear vacunes basades en cèl·lules més eficaços.

"El nostre somni és a fresar fora una classe sencera de teràpies que impliquen treure les seves pròpies cèl lules, dient-los què fer, i desar-los en el seu cos per combatre la malaltia, sigui el que sigui,«Sharei diu.

Després de desenvolupar CellSqueeze MIT, Va cofundar Sharei SQZ Biotech en 2013 a més de desenvolupar i comercialitzar la plataforma. Igual que l'empresa ha crescut des d'aleshores — ara fins a 13 empleats — el dispositiu també ha evolucionat. Sharei, ara el seu CEO, diu que per millorar el disseny i augmentar el nombre de canals, la generació actual té un rendiment de 1 milions de cèl·lules per segon.

 

Futurs passos

Els investigadors diuen que ara planegen restringeix la seva vacuna de B-basat en cèl·lula per optimitzar la distribució i la funció de les cèl·lules immunes en cos. Un enfocament B-basat en cèl·lula també podria reduir la quantitat de sang pacient cal preparar una vacuna. En l'actualitat, pacients rebent vacunes basades en cèl·lules de tenir sang extreta durant diverses hores cada vegada que ha de ser preparat una nova dosi.

Mentrestant, SQZ Biotech pretén reduir la petjada del seu mecanisme, que potencialment podria reduir el temps i cost, exigides per l'enginyer vacunes basades en cèl·lules.

"Podem imaginar un futur sistema, Si podem prendre avantatge de la seva naturalesa microfluídic, com a mecanisme capçalera o camp de desplegament,«Sharei diu. "En comptes d'enviament de les seves cèl lules a aquest gran, instal·lació centralitzada, ho podria fer en el seu hospital o l'oficina del seu metge."

Com la biologia i tecnologia es tornen més refinat, els autors diuen que el seu enfocament podria potencialment ser una més eficient, més eficaç, i el mètode menys costós per al desenvolupament de teràpies cel·lulars per a pacients.

"Pel camí, potencialment podria obtenir suficients cèl·lules de només un empat sang normal basat en xeringa, executar a través d'un mecanisme capçalera que té l'antigen que voleu vacunar contra, i llavors vostè tindria la vacuna,"Szeto diu.

Aquesta investigació ha estat finançat pel fons de recerca càncer de marbre de Curt a través del programa de recerca de frontera de Institut de Koch i Kathy, l'Institut Nacional de Cancer, l'Institut Nacional de General medicina Ciències, i l'Institut mèdic Howard Hughes.

 

Per Kevin Leonardi

 

Newsoffice.MIT.edu [en línia] Cambridge, MA (EUA): newsoffice.MIT.edu, 04 al juny de 2015 [Ref. 22 el maig d ' 2015] Disponible en la Internet: http://newsoffice.MIT.edu/2015/Cell-squeezing-Device-vaccines-0522


Accions

Informacions

Una resposta a “Acabat d'esprémer les vacunes”

5 08 2015
kwikspeak (22:17:28) :

Amazing! I love MIT researches :D

Deixa el teu comentari

Vostè pot utilitzar aquestes etiquetes : <a href = "" title = ""> <abbr title = ""> <títol de l'acrònim = ""> <b> <blockquote citar = ""> <Cite> <codi> <del datetime = ""> <em> <jo> <citar q = ""> <vaga> <Fort>