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研究人員使用新的基因編輯技術以抵抗關節炎和其他慢性疾病引起的炎癥

研究人員使用新的基因編輯技術,對小鼠干細胞進行了重新布線,以抵抗關節炎和其他慢性疾病引起的炎癥。這種稱為SMART細胞(用于自主再生療法的干細胞)的干細胞會發育成軟骨細胞,產生一種生物抗炎藥,理想情況下,它將替代關節炎軟骨并同時保護關節和其他組織免受因發生這種情況而引起的損傷。慢性炎癥。

這些細胞是在圣路易斯華盛頓大學醫學院和Shriners兒童醫院(St.路易斯與杜克大學和北卡羅來納州達勒姆市的Cytex Therapeutics Inc.的研究人員合作。研究人員最初使用的是從小鼠尾巴提取的皮膚細胞,然后將這些細胞轉化為干細胞。然后,他們在培養的細胞中使用基因編輯工具CRISPR,去除了炎癥過程中的關鍵基因,并用釋放出抗炎生物藥物的基因代替了該基因。

這項研究將于4月27日在線發表在《干細胞報告》雜志上。

“我們的目標是將重新連接的干細胞包裝為關節炎疫苗,該疫苗將在關節炎關節中但僅在需要時才提供抗炎藥,”該論文的資深作者,Farshid Guilak博士說。華盛頓大學醫學院的骨科手術。“為此,我們需要創建一個'智能'單元。”

當前用于治療關節炎的許多藥物(包括Enbrel,Humira和Remicade)都攻擊一種名為腫瘤壞死因子-α(TNF-alpha)的炎癥促進分子。但是這些藥物的問題在于它們是全身性給藥,而不是針對關節。結果,它們會干擾整個人體的免疫系統,并使患者易受感染等副作用的影響。

吉拉克(Guilak)表示:“我們希望將基因編輯技術用作針對關節局部炎癥進行靶向治療的方法,而目前的藥物療法可能會干擾整個全身的炎癥反應。”發育生物學和生物醫學工程學教授,華盛頓大學再生醫學中心聯合主任。“如果這種策略被證明是成功的,那么只有在炎癥信號釋放時,例如在該關節的關節炎發作期間,工程細胞才能阻止炎癥。”

作為研究的一部分,Guilak和他的同事在試管中培養了小鼠干細胞,然后使用CRISPR技術用TNF-α抑制劑代替了炎癥的關鍵介質。

“利用合成生物學的工具,我們發現我們可以重新編碼干細胞用來協調其對炎癥反應的程序,”該論文的第一作者,大學細胞和分子藥理學博士后Jonathan Brunger博士說。加利福尼亞州舊金山市。

在幾天的過程中,研究小組指導經過修飾的干細胞生長為軟骨細胞并產生軟骨組織。研究小組的進一步實驗表明,工程化軟骨受到了保護,免受炎癥。

布魯格說:“我們劫持了一條炎癥途徑,以創造出能夠產生保護性藥物的細胞。”

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