Syntetická imunologie - Synthetic immunology

Syntetická imunologie je racionální návrh a konstrukce syntetických systémů, které plní složité imunologické funkce.[1] Mezi funkce patří použití specifických buněčných markerů k cílení buněk na destrukci nebo interferenci s imunitními reakcemi.[2] NÁS Úřad pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) schválené modulátory imunitního systému zahrnují protizánětlivé a imunosupresivní agenti, vakcíny, terapeutické protilátky a Mýtný receptor (TLR) agonisté.[1]

Dějiny

Disciplína se objevila po roce 2010 v návaznosti na vývoj technologie úpravy genomu, včetně TALENS a CRISPR. V roce 2015 byl vytvořen jeden projekt T-buňky buňky, které se staly aktivními pouze v přítomnosti konkrétního léku, což jim umožnilo zapínat a vypínat in situ. Dalším příkladem je T buňka, která cílí pouze na buňky, které zobrazují dva samostatné značky.[3]

V roce 2016 vedl John Lin Pfizer „Biotechnická jednotka v San Francisku uvedla:„ Imunitní systém bude nejvhodnějším prostředkem pro [upravené lidské buňky], protože se mohou pohybovat a migrovat a hrát tak důležité role. “[3]

Pokroky v biologie systémů podporovat vysokodimenzionální kvantitativní analýzu imunitních odpovědí.[4] Mezi techniky patří dodávání virových genů, indukovatelná genová exprese, editace genomu řízená RNA a místně specifické rekombinázy pro aplikace související s biotechnologií a buněčnou imunoterapií.[5]

Typy

Organismy modulující imunitu

Vědci zkoumají tvorbu „chytrých“ organismů, jako jsou bakteriofágy a bakterie které mohou provádět složité imunologické úkoly. Takové strategie by mohly produkovat organismy, které vykonávají vícestupňové imunitní funkce, jako je prezentace antigen a co-stimulující pomocné T buňky konkrétním způsobem nebo poskytováním integrovaných signálů B buňky vyvolat zrání afinity a přepínání izotypů během protilátka Výroba. Takovéto organizmy mají potenciál být stejně bezpečný a levný jako probiotika ale přesný při provádění cílených zásahů.[1]

Malé molekuly získávající protilátky

Protilátková terapeutika a další „biologové“ se ukázaly jako účinné při léčbě chorob z revmatoidní artritida na rakovina. Tito agenti však mohou způsobit nežádoucí účinky anafylaktický nebo zánětlivé reakce se podávají injekčně a jsou drahé. Malé molekuly, na rozdíl od toho, jsou obecně levné pro výrobu, orálně biologicky dostupné a jsou zřídka alergenní. Byly vytvořeny malé molekuly získávající syntetické protilátky, které přesměrovávají přirozené protilátky na patogeny k ničení.[1]

Transdiferencované buňky

Delece jediného transkripčního faktoru umožňuje zralým B buňkám transformovat se na T buňky prostřednictvím dediferenciace a rediferenciace. Technologie, které mohou řídit osud buněk, zahrnují strategie, které mají být vyvolány pluripotentní kmenové buňky formování a použití malých molekul k indukci diferenciace kmenových buněk na specifické typy buněk. K otočení lze použít dediferenciaci autoimunitní buňky na neaktivní progenitory nebo potlačit odmítnutí transplantovaných orgánů.[1]

V roce 2016 vědci transdiferencovali fibroblasty do indukovaných nervových kmenových buněk. Tým smíchal buňky do chirurgického lepidla schváleného FDA, které poskytlo matici fyzické podpory. Výsledek podali myším. Časy přežití se zvýšily ze 160 na 220 procent, v závislosti na typu nádoru.[6][7]

Vakcíny

Terapeutické vakcíny léčí a imunizují pacienty již infikované daným onemocněním. Provenge je adoptivní přenos buněk terapie, při které je cíl pacienta prezentující antigen autologní rakovina prostaty tkáň. Pokroky v chemické biologii zahrnují syntetické molekuly, které modulují aktivaci B buněk, strukturně komplexní syntézu antigenu sacharidového nádoru a adjuvans, imunogenní chemoterapeutická činidla a chemicky homogenní syntetické vakcíny.[1]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C d E F Spiegel, David A. (01.12.2010). „Grand Challenge Commentary: Syntetická imunologie pro posílení lidské imunity“. Přírodní chemická biologie. 6 (12): 871–872. doi:10.1038 / nchembio.477. ISSN  1552-4450. PMID  21079593.
  2. ^ Geering, Barbara; Fussenegger, Martin (01.02.2015). "Syntetická imunologie: modulace lidského imunitního systému". Trendy v biotechnologii. 33 (2): 65–79. doi:10.1016 / j.tibtech.2014.10.006. ISSN  0167-7799. PMID  25466879.
  3. ^ A b Regalado, Antonio (únor 2016). „Imunitní inženýrství“. Recenze technologie MIT. Citováno 2016-02-25.
  4. ^ Khan TA, Friedensohn S, de Vries ARG, Straszewski J, Ruscheweyh H-J, Reddy ST (2016). „Přesné a prediktivní profilování protilátkového repertoáru pomocí molekulární amplifikace pomocí otisků prstů“. Sci. Adv. 2 (3): e1501371. doi:10.1126 / sciadv.1501371. PMC  4795664. PMID  26998518.
  5. ^ „Syntetická imunologie“. www.bsse.ethz.ch. ETH Curych. Citováno 2016-02-25.
  6. ^ Lavars, Nick (2016-02-24). „Obyčejné kožní buňky se proměnily v predátory mozkových nádorů“. www.gizmag.com. Gizmag. Citováno 2016-02-26.
  7. ^ Bagó, Juli R .; Alfonso-Pecchio, Adolfo; Okolie, Onyi; Dumitru, Raluca; Rinkenbaugh, Amanda; Baldwin, Albert S .; Miller, C. Ryan; Magness, Scott T .; Hingtgen, Shawn D. (02.02.2016). "Terapeuticky upravené indukované nervové kmenové buňky jsou naváděny na nádor a inhibují progresi glioblastomu". Příroda komunikace. 7: 10593. doi:10.1038 / ncomms10593. PMC  4740908. PMID  26830441.

externí odkazy