科学家们开发出了一种潜在的变革性新技术,可以帮助发现和开发一些全球流行的自身免疫性疾病的新疗法。
狼疮、类风湿性关节炎和炎症性肠病(IBD)等疾病以及移植细胞的失败都是由人体内免疫细胞的细胞因子分泌改变引起的。
为了找到治疗此类疾病的方法,专家需要确定分泌物的遗传调节因子,以便他们能够探索抑制它们的最有效方法。
一个国际研究团队开发了一种新方法,称为分泌细胞排序和富集 (SECRE),并在《自然生物医学工程》上发表的一项研究中详细介绍了这一方法。
他们已经证明,该方法可以根据分泌模式对数亿个 CRISPR 编辑的细胞进行准确分选,并识别自身免疫条件下细胞因子分泌的遗传调节因子。除此之外,该方法还考虑了以下因素的详细概况:已批准的治疗方法和正在开发的治疗方法,以确定是否可以以新的方式重新应用已经存在的治疗方法。
研究人员在研究中详细介绍了他们如何对已知在 IBD 的发展和严重程度中发挥重要作用的细胞验证他们的方法,并证明它有可能找到治疗影响全球数百万人的疾病的新方法。
这项研究是英国、美国和加拿大科学家、世界领先的疾病诊断和治疗新工具专家之间持续约四年的项目的成果,该项目由 Chana Kelley 教授领导。扎克伯格研究所、西北大学教授。
这是一种令人难以置信的新颖方法,可以为患者、临床医生和致力于建立新疗法的制药公司带来巨大的好处。它使我们能够根据细胞的分泌模式对大量细胞进行分类,并确定可用于帮助那些目前几乎没有治疗选择的疾病的治疗靶点。通过我们现有的工作,我们已经证明它有可能帮助确定治疗各种自身免疫性疾病的方法,但我的工作现在也扩展到癌症类型,包括一些最具侵袭性的脑肿瘤类型。”
Mahmoud Labib 博士,普利茅斯大学半岛医学院讲师,该方法的主要发明人
炎症性肠病 (IBD) 是一种长期健康状况,估计影响全球约 700 万人。它的特点是消化道慢性炎症,可导致严重的腹痛和腹泻,目前尚无已知的治疗方法。
作为验证其方法的一部分,研究人员检查了几种激酶抑制剂对 CD4+T 细胞的影响,这些细胞已知会产生干扰素 γ,这是一种与包括 IBD 在内的多种自身免疫性疾病广泛相关的蛋白质。研究的抑制剂包括 XMU-MP1,这是一种小分子,此前曾被探索用于治疗心力衰竭、脱发和许多其他疾病。
在这种情况下,研究人员使用 XMU-MP1 来治疗患有某种结肠炎的小鼠,这种结肠炎的细胞分泌特征与人类 IBD 相似。他们发现小鼠的体重减轻明显减少,结肠炎症状减轻,而它们的结肠外观几乎保持正常,并且没有显示出任何肠道干细胞的显着损失。
基于这些发现,研究人员表示,他们的结果表明,使用 XMU-MP1 作为抑制肠道中干扰素 γ 产生的方法可能是控制 IBD 的理想方法。他们还表示,它为该疾病的分子靶向治疗提供了一个有前景的未来策略,尽管在将其视为一种治疗方法之前还需要进行广泛的临床试验。
分泌细胞分级和富集 (SECRE) 技术捕获细胞表面分泌的细胞因子。然后,这些细胞因子被磁性纳米颗粒标记,并在使用缩放三维打印制造的微流体装置中以高分辨率进行分类。
SECRE 技术能够根据细胞的分泌模式对细胞进行快速、高通量的分选,这使其适合大规模的功能遗传筛选。这种方法还将细胞的功能特征与其表型联系起来,允许根据特定的细胞表面标记以及分泌特定因子选择性地分选特定的免疫细胞子集。