Engineered T-cel immunotherapie, zoals chimere antigeenreceptor T-cel (CAR-T) en T-celreceptor T-cel (TCR-T) therapie, is naar voren gekomen als een krachtige therapeutische strategie voor de behandeling van tumoren.

Echter, de genetische manipulatie van primaire T-cellen blijft inefficiënt, vooral tijdens het klinische productieproces. Er is dringend behoefte aan het ontwikkelen van een betrouwbare methode voor de bereiding van gemanipuleerde T-cellen.

Een onderzoeksteam onder leiding van prof. Cai Lintao van de Shenzhen Institutes of Advanced Technology (SIAT) van de Chinese Academie van Wetenschappen en andere medewerkers ontwikkelde een "veilige, efficiënte en universele" techniek gebaseerd op bioorthogonale chemie en glycol-metabolische labeling voor viraal-gemedieerde gemanipuleerde T-celproductie. Hun bevindingen werden gepubliceerd in Geavanceerde functionele materialen .

Bij deze strategie de functionele azidemotieven waren verankerd op T-celoppervlakken via het intrinsieke glycometabolisme van exogeen azide-glucose, dus dienend als een kunstmatige ligand voor virale binding. De complementaire functionele groep dibenzocyclooctyne (DBCO)/-geconjugeerde PEI1.8K (PEI-DBCO) werd gecoat op het lentivirale oppervlak, die de virus-T-celinteractie versterkte door middel van DBCO/azide bioorthogonale chemie.

"We ontdekten dat deze kunstmatige chemische receptor de virale binding aan T-cellen effectief vergemakkelijkte en de transductie-efficiëntie van het lentivirus verhoogde van 20 procent naar 80 procent zonder enig effect op de proliferatie en activiteit van T-cellen, " zei Cai. "Deze kunstmatige chemische modificatie was ook geschikt voor het introduceren van andere heterologe genen in T-cellen, inclusief GPF, AUTO en TCR, wat wijst op een grote potentie voor universele T-cel-engineering."

Het is aangetoond dat de techniek ook veilig is voor menselijke primaire T-cellen, zonder interferentie van celexpansie of antitumorfuncties. Wanneer het in de CAR-T-voorbereiding wordt gedaan, het PEI-DBCO/azide-glucosesysteem verhoogde de opbrengst van CAR T-cellen significant en versterkte hun antitumoreffect zowel in vitro als in het B-lymfoom xenograft muismodel met een lage dosis CAR-T-cellen, waardoor klinische bijwerkingen worden verminderd.

"Deze kunstmatige chemische etiketteringsstrategie is een effectieve, veilige en gemakkelijke upgrade voor virale genmanipulatie van menselijke primaire T-cellen, daarmee een groot potentieel voor de productie van klinisch gemanipuleerde T-lymfocyten, inclusief CAR-T en TCR-T celtherapie, ' zei Cai.

Prof. CaI, de corresponderende auteur van het artikel, werd op 25 maart geselecteerd als Fellow van het American Institute for Medical and Biological Engineering (AIMBE) aan de American Academy of Sciences in Washington, een non-profitorganisatie opgericht in 1991, voor zijn bijdragen met betrekking tot optische sondes en biomimetische medicijnafgiftesystemen op het gebied van nanogeneeskunde en kankertheranostica.