细胞“背包”疗法可以减少疾病负担女士模型

多发性硬化(MS)是一种具有破坏性的自身免疫性疾病,破坏保护覆盖周围神经髓鞘,扰乱大脑和身体之间的通信,导致患者的能力和功能逐步下降。的阿特拉斯女士女士2020年报道,有人被诊断为全世界每5分钟,增加了大约280万个人,目前必须忍受疾病。令人担忧的是,自2013年以来,世界范围内的流行女士已经上升了30%。

女士的主要驱动力是炎症引起的神经突然所谓的“先天”髓细胞免疫系统脆弱地区的大脑和脊髓,这一起构成中枢神经系统(CNS)。这些“急性炎症病变”吸引其他骨髓细胞,以及反应属于免疫系统的T细胞和B细胞的第二臂,称为“适应性免疫系统”和直接攻击髓鞘覆盖。虽然没有治愈可供女士,现有疾病修饰治疗小分子和蛋白质药物的形式直接目标反应的免疫细胞或抑制炎症。然而,许多这些疗法在身体的不同部位引起严重的副作用,包括免疫系统本身,从而带来重大的健康风险。

现在,一个研究小组在哈佛大学生物工程研究所哈佛大学约翰·a·保尔森工程和应用科学学院(海洋)已经开发出一种细胞疗法作为一种强有力的替代现有的小分子和蛋白质疗法利用髓细胞,免疫细胞的类型导致MS-triggering神经炎症的病人。

将潜在的炎症髓细胞转变为治疗性细胞,他们孤立和培养单核细胞(一种类型的骨髓细胞)的骨髓供体小鼠和稳定附加小微粒,称为“背包”,细胞的表面。这些背包含有抗炎分子直接载体细胞分化成抗炎细胞在活的有机体内。当了回女士的小鼠模型,backpack-laden单核细胞能够影响MS-specific免疫反应,并部分扭转后肢麻痹,改善运动功能。结果发表在美国国家科学院院刊》上《美国科学院学报》(PNAS)。

“当前女士疗法并不专门针对骨髓细胞。这些都是塑料的细胞可以在不同状态之间切换,因此很难控制。我们生物材料背包的方法是一个非常有效的方式把他们锁在他们的抗炎状态,”资深作者说萨米尔Mitragotri博士,谁是核心教员Wyss研究所。”在许多方面比其他细胞简单治疗,骨髓细胞很容易获得患者的外周血、修改与背包在短文化一步,和被重新回到原来的捐赠者,他们发现他们的炎性病变和影响MS-specific免疫反应不仅在本地,但更广泛。“Mitragotri也是希勒教授生物工程和Hansjorg生物工程教授在海洋。

许多细胞疗法,如著名的CAR-T细胞疗法,需要动员体内免疫细胞特定组织的隔间用药物,基因改造,然后放大数周以外的身体。髓细胞可以直接检索与背包在数小时内使用建立方法和修改,使治疗更容易可翻译。此外,一些骨髓细胞类型拥有穿越血脑屏障的能力,这使得它们特别适用于治疗中枢神经系统疾病。

新的细胞背包旋转

Mitragotri集团有以前发现当他们附加小圆盘形的背包的骨髓细胞谱系,他们依然稳定地暴露在细胞的表面,而许多其他细胞会容易内化和灭活。某些分子添加到背包允许团队持续控制细胞的行为。他们利用这一发现抗癌细胞疗法backpack-laden巨噬细胞组成的,它是一种特定类型的骨髓细胞。在新的研究中,他们专注于单核细胞,也属于骨髓分化谱系,巨噬细胞的前体。单核细胞可以有效地渗透到大脑,然后分化成巨噬细胞,这是一个活跃的主要炎性细胞类型的女士病变。

”,因为他们侵犯中枢神经系统的能力,渗透炎性病变,并分化成巨噬细胞,一个背包策略允许控制单核细胞分化极端意义,”第一作者说Neha Kapate研究生与Mitragotri合作。“我们决定背包,包含interleukin-4 (il - 4)和地塞米松,两个分子,我们后来发现提供一个协同抗炎效应”。

团队制作micrometer-size背包通过旋转涂布过程称为系列”,“在这种薄膜组成的PLGA聚合物和其他生物相容性物质,含有抗炎分子相互层叠,像洋葱的层。作为最后一步,背包的外表面的抗体片段让它坚持单核细胞。

细胞背包让腿

为了测试backpack-laden单核细胞的治疗效果,研究人员从健康供体小鼠和分离出单核细胞,在短细胞培养步骤,把背包。然后注入女士修改后的细胞的小鼠模型,研究人员称为实验性自身免疫性脑脊髓炎(运算单元)模型。“当我们注入backpack-carrying单核细胞,同时,一成不变的控制与持续的神经炎症小鼠单核细胞进入实验性自身免疫性脑脊髓炎,backpack-carrying单核细胞更有效地渗透到红肿的中枢神经系统病变。他们还减少了内炎症病变,改变了当地和系统性MS-associated免疫反应对治疗结果,“Kapate说。”由此产生抗炎单核细胞与其他免疫细胞的数量也引发了相声的影响,如特定辅助T细胞与自主适应自身免疫性反应。”

小鼠治疗疾病症状在实验性自身免疫性脑脊髓炎backpack-laden单核细胞显著改善,研究结束时,动物只是展出一瘸一拐的尾巴,而完成一个控制动物的后肢麻痹。治疗也延长了动物的生存,所有接受backpack-carrying单核细胞存活小鼠研究结束的,而大量的控制老鼠已经死了。重要的是,治疗中获益的大小团队观察与治疗治疗报道,在其他研究测试使用相同的模型。模型主要是模仿自实验性自身免疫性脑脊髓炎的渐进形式而不是女士“复发缓和”形式,更普遍的疾病开始在大约85%的患者,女士,在后期也可以成为进步的,该小组还计划调查的方法在模型中复发缓和女士能够抑制炎症早期可能会对病人有很大的好处。

“这支球队的能力将一种潜在致病性免疫细胞转化为治疗一个女士,这是治疗极其困难或不可能的,可以打开一个全新的路径来治疗各种神经系统疾病患者,“Wyss创始董事说Donald Ingber,医学博士博士,他也是Judah Folkman血管生物学教授哈佛大学医学院和波士顿儿童医院,和Hansjorg Wyss Bioinspired工程教授在海洋。

参考:Kapate N,邓恩M, Kumbhojkar N, et al。backpack-based骨髓细胞治疗多发性硬化症。PNAS。2023;120 (17):e2221535120。doi:10.1073 / pnas.2221535120

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