Wat als je kanker zou kunnen genezen door de cellen van patiënten te re-engineeren om hun eigen tumoren beter te richten en te vernietigen? Met de komst van krachtige nieuwe cellulaire engineeringtechnologieën, dit is niet langer het spul van science fiction.

In de laatste paar jaren, deze technologieën hebben de ontwikkeling mogelijk gemaakt van revolutionaire gemanipuleerde celtherapieën voor de behandeling van kanker, zoals CAR-T-celkanker-immunotherapieën voor leukemie en lymfoom. Ze hebben ook de ontwikkeling mogelijk gemaakt van behandelingen voor zeldzame genetische aandoeningen, zoals HSC-gentherapieën voor "Bubble Boy-ziekte" en bèta-thalassemie. Onderzoekers over de hele wereld werken hard aan de ontwikkeling van soortgelijke therapieën voor een groot aantal andere dodelijke en slopende ziekten.

Maar er is een addertje onder het gras:met de kosten van deze zogenaamde 'levende medicijnen' variërend van een paar honderdduizend dollar tot bijna $ 2 miljoen dollar, het is onduidelijk of ze voldoende toegankelijk zullen zijn voor alle behoeftigen.

Nutsvoorzieningen, in een stroomversnelling, ingenieurs aan de Universiteit van Californië, rivieroever, in samenwerking met onderzoekers van het City of Hope National Medical Center, een apparaat hebben uitgevonden dat potentieel biedt voor massaproductie van gemanipuleerde cellen tegen lagere kosten, een omslagpunt voor deze levensreddende therapieën.

In een nieuw artikel in het tijdschrift Nano-letters , een team van onderzoekers onder leiding van Masaru Rao, een universitair hoofddocent werktuigbouwkunde aan het Marlan and Rosemary Bourns College of Engineering, beschrijft een nieuwe microfluïdische apparaattechnologie die in staat is om een ​​van de meest kostbare stappen in het productieproces van kunstmatige celtherapie aan te pakken, namelijk de levering van genen.

Deze technologie, die de auteurs deterministische mechanoporatie noemen, of DMP, gebruikt vloeistofstroom om elke cel in een grote populatie op zijn eigen kleine naald te trekken. De stroom wordt dan omgekeerd om de cellen uit de naalden te halen, waardoor een enkelvoudige en nauwkeurig gedefinieerde porie in elke cel achterblijft die genafgifte mogelijk maakt.

"Deze eenvoudige, maar elegante nanomechanische poratiebenadering biedt aanzienlijke voordelen ten opzichte van bestaande genafgiftetechnieken, "zei Rao. "Bijvoorbeeld, aangezien virale vectoren een groot deel uitmaken van de totale productiekosten van de huidige celtherapieën, hun eliminatie door het gebruik van DMP biedt potentieel voor aanzienlijke kostenbesparingen."

Het unieke single-site-poratiemechanisme van DMP is de sleutel, omdat het de schade aan de cel minimaliseert, terwijl het produceren van een goed gedefinieerde route voor het introduceren van genen. Dit biedt de mogelijkheid om zowel een hoge leveringsefficiëntie als cellulaire levensvatbaarheid te bereiken, die moeilijk te bereiken is met andere niet-virale afleveringstechnieken, zoals elektroporatie.

"In feite, in ons artikel laten we zien dat DMP primaire menselijke T-cellen kan manipuleren, dezelfde soort cellen die worden gebruikt in CAR-T-therapieën, met efficiënties die een ultramodern elektroporatie-instrument meer dan viervoudig overtreffen, ' zei Rao.

De DMP-technologie is gepatenteerd door UC Riverside en onlangs in licentie gegeven aan een nieuw startend bedrijf dat Rao uit zijn laboratorium heeft voortgebracht, Basilard BioTech. Het bedrijf streeft naar de ontwikkeling van de technologie, die het SoloPore heeft gebrandmerkt, als een ontwrichtende nieuwe oplossing voor het ontwikkelen van ex vivo cel- en gentherapieën specifiek voor kanker, evenals genetische aandoeningen en degeneratieve ziekten in het algemeen.

De krant, "Massief parallel, Deterministische Mechanoporatie voor Intracellulaire Levering, " wordt gepubliceerd in het tijdschrift, Nano-letters .