功能化纳米线将miRNA递送至naïve小鼠CD8+ T细胞，具有高活力和递送效率

过继t细胞疗法彻底改变了医学。病人的t细胞——一种白细胞，是人体免疫系统的一部分——在实验室中被提取和修饰，然后注入体内，寻找并摧毁感染细胞或癌细胞。

现在，佐治亚理工学院的生物工程师Ankur Singh和他的研究小组已经开发出一种方法来改进这种开创性的免疫疗法。

他们的解决方案包括使用纳米线将治疗性miRNA输送到t细胞。这种新的修饰过程保留了细胞的naïve状态，这意味着当它们被注入病人体内时，它们将成为更好的疾病战士。

辛格说:“通过在naïve T细胞中传递miRNA，我们基本上已经准备好了一支步兵部队，随时准备部署。”“当这些naïve细胞在疾病的情况下受到刺激和激活时，就像它们变成了武士一样。”

目前，在过继性t细胞治疗中，当细胞被修饰时，它们在实验室中被刺激和预激活，失去naïve状态。辛格的新技术克服了这一限制。发表在《自然纳米技术》杂志上的一项新研究描述了这种方法。

“Naïve t细胞对免疫治疗更有用，因为它们还没有被预先激活，这意味着它们可以更容易地被操纵，以采用所需的治疗功能，”辛格说，他是伍德拉夫机械工程学院和华莱士H.库尔特生物医学工程系的卡尔·林家族教授。

免疫系统的新成员naïve t细胞是尚未在战斗中测试过的白细胞。但这些细胞新兵是健壮的、易受影响的、适应性强的——准备好并渴望编程。

辛格说:“这个过程创造了一个编程良好的naïve t细胞，它是增强针对特定目标(如肿瘤或病原体)的免疫反应的理想选择。”

与预先激活的细胞相比，naïve t细胞接受的精确编程为未来更成功地对抗疾病奠定了基础。

给战斗细胞一个刺激

在体内，naïve t细胞在接收到抗原的危险信号时被激活，抗原是致病病原体的一部分，但它们会向激活免疫系统的t细胞发送信号。

过继性t细胞疗法用于对抗侵袭性疾病，这些疾病会使人体的防御系统不堪重负。科学家们在实验室里给病人的t细胞进行治疗性刺激，给它们注入额外的药物，并用化学方法预先激活它们。

这就是细胞失去naïve状态的时候。当注入病人体内时，这些经过修饰的t细胞是对抗疾病的有效步兵——但它们很容易耗尽。他们不是武士。Naïve t细胞，作为年轻的，可编程的新兵，可能是。

辛格和他的团队面临的问题是:我们如何在不预先激活细胞的情况下给予细胞治疗性的促进，从而失去原始的、高度可暗示的naïve状态?他们的答案是:纳米线。

纳米精密:尖端溶液

Singh想用一定剂量的miRNA增强naïve t细胞。miRNA是一种分子，当用于治疗时，它就像基因的音量旋钮，调节它们的活动，以控制感染和癌症。这项研究的miRNA部分是由该研究的合著者，康奈尔大学的安德鲁·格里姆森开发的。

辛格解释说:“如果我们能找到一种方法，在不破坏细胞的情况下强行进入细胞，我们就能实现将miRNA送入naïve T细胞而不预先激活它们的目标。”

传统的实验室修饰包括将免疫受体与t细胞结合，使其能够吸收miRNA或任何遗传物质(这导致naïve状态的丧失)。辛格说:“但是纳米线不与受体接触，因此不激活细胞，所以它们保持naïve状态。”

这些纳米线是由佐治亚理工学院电子与纳米技术研究所的专门工具制成的硅晶片，形成了一个精细的针床。细胞被放置在纳米线上，纳米线很容易穿透细胞，并在几个小时内传递miRNA。然后，携带miRNA的细胞从纳米线的顶端被冲出来，被激活，最终注入病人体内。这些程序化的细胞可以在较长时间内有效地杀死敌人。

“我们相信这种方法将成为过继免疫疗法的真正改变者，因为我们现在有能力生产具有可预测命运的t细胞，”康奈尔大学免疫学教授布莱恩·拉德说，他与辛格共同撰写了这项研究。

为了这项研究，研究人员在康奈尔大学的两个独立的传染病动物模型中测试了他们的工作，辛格将结果描述为“在感染控制方面的强劲表现”。

在下一阶段的研究中，研究人员将提高赌注，从传染病转移到测试他们的细胞超级战士对抗癌症，并走向临床环境。