开发出一种类似乐高积木的基因编辑工具---ModPoKI，有望改善CAR-T细胞疗法

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时间: 2024-05-25 08:59:00 141人阅读

近年来，科学家们利用基因修饰技术将免疫细胞重编程为可以攻击的疗法。但这类免疫疗法并非对所有患者或所有类型都有效，而且筛选每一种可能改善这些经过重编程的免疫细胞的基因变化组合是一项艰巨而缓慢的任务。

如今，在一项新的研究中，来自美国格拉斯通研究所和加州大学旧金山分校的研究人员开发出了一种技术，能让他们快速“拼接”出数千种不同的基因编辑组合，以便在免疫细胞中进行测试。他们利用这项名为“模块化集合基因敲除筛选”的筛选技术，确定了一种新的基因组合，当将这种基因组合加入免疫细胞后，能使这些细胞的寿命更长，效果更好。

论文共同通讯作者、博士说，“这是我们向前迈出的重要一步，我们有能力提出关于如何将基因程序的片段组合到细胞中并测试它们如何对患者有利的问题。我认为这将加速开发更好的细胞疗法。”

博士补充说，“这项新的研究展示了利用高通量基因组学发现和设计细胞疗法中新型分子程序的能力，并进一步了解了这些程序对杀死所需的T细胞状态的影响。”

为了填补这一空白，这些作者开发出了 ModPoKI。该技术将多个基因组合成长长的 DNA 片段，用于 CRISPR 基因编辑平台。他们利用这一工具，通过将数百个基因与编码特定 CAR 的 DNA 混合在一起，创造出这些 DNA 长段的约 1 万种潜在组合。然后，他们利用CRISPR将拼接在一起的DNA序列粘贴到T细胞基因组中的一个确定位置。

每个T细胞都接受了不同的DNA序列，然后这些作者让这些T细胞互相竞赛，看哪个T细胞在各种可以预测抗肿瘤活性的测试中表现非常好。ModPoKI 生成的每组基因上都有一个易于读取的 DNA 条形码，这样就可以追踪哪种基因组合能改善 T 细胞。

这种类似乐高积木的能力让他们能够在将基因加入细胞之前，以新的方式组合基因，从而迅速发现可能改善 CAR-T 细胞的基因组合，而无需手动选择和设计每种基因组合。

论文共同通讯作者、博士说，“我们不必单独猜测是什么可以改善细胞的功能，然后一个接一个地进行研究，我们可以把这些片段放在一起，然后非常迅速地连续测试许多细胞。这是分子生物学中非常有用的部分。”

团队在这项新研究中添加到细胞中的基因是表面受体(天然受体和工程受体，旨在向CAR-T细胞发送增强的信号)和转录因子(开启和关闭其他基因)。在分析数百种表面受体和转录因子的测试结果时，这些作者发现不同的CAR可以通过不同的因素进行优化。

当科学家们在开发新的CAR-T细胞时，有必要检查一下还有哪些其他因素可以优化CAR-T细胞。我们的研究产生了一种图谱，科学家们可以使用它将不同的转录因子与不同的T细胞受体或CAR结合起来。”

这些作者还确定了两种似乎经常能改善 CAR-T 细胞的转录因子的组合。这两种转录因子---BATF和TFAP4---提高了一种以前曾被开发用于治疗儿童脑瘤的CAR-T细胞的适应性。

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