首先，科學家們設計了免疫細胞來保護幹細胞移植物免遭身體排斥——有一天，它們可能為治療糖尿病打開大門。
研究合著者說，這些新細胞能夠保護移植到小鼠體內的胰島素生成細胞，這是一個早期的“概念驗證”奧黛麗·帕倫特是加州大學舊金山分校 (UCSF) 糖尿病中心的副教授。
在 1 型糖尿病中，稱為殺傷性 T 細胞的免疫細胞會破壞產生胰島素的胰腺 β 細胞。近年來，科學家們逐漸接近用乾細胞衍生的新細胞取代被破壞的β細胞，幹細胞可以轉化為體內任何類型的細胞。
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例如，六月，科學家們逆轉了，而總部位於波士頓的 Vertex Pharmaceuticals 公司最近啟動了一項關鍵的大規模試驗測試重編程幹細胞是否可以消除 1 型糖尿病患者對胰島素的需求。
但在這種干細胞移植得到廣泛應用之前，科學家們需要解決一個大問題：在 1 型糖尿病中，殺傷性 T 細胞已經被訓練來瞄準 β 細胞，並且已經破壞了這些細胞一次。移植的細胞需要保護免受這種免疫攻擊，因此目前患者需要抑制免疫系統的強效藥物。然而，這些藥物會使患者容易受到危險的感染，並且對腎臟和其他器官有毒。
為了解決這個問題，帕倫特和同事在實驗室中改造了 T 細胞，以保護移植的細胞（稱為移植物）免受攻擊。
“我們提取了一種免疫細胞，並改變了它內部的機制，使其成為保護細胞而不是殺傷細胞，”帕倫特告訴《生活科學》。 “然後我們將其瞄準移植物。”本質上，設計細胞充當保鏢。
保鏢將 β 細胞歸零，因為它們識別出一種名為 CD19 的特定蛋白質，研究人員將這種蛋白質添加到了 β 細胞中。當保鏢細胞抓住 CD19 時，它們就會產生一種抑制殺傷 T 細胞的分子。
這些衛兵還製造一種蛋白質，可以吸收通常有助於激活殺傷性 T 細胞的炎症化學物質。帕倫特說，這種抗炎蛋白還告訴守衛們進行複制，形成一個積極的反饋循環，加強他們的隊伍。
為了在活的有機體中測試他們的守衛，研究人員隨後將乾細胞衍生的β細胞植入小鼠體內。然後他們發送殺傷性 T 細胞來攻擊移植的 β 細胞。在一組小鼠中，他們還注射了設計細胞來保護移植物。
在沒有給予設計細胞的小鼠中，殺傷細胞很快消滅了所有的β細胞。但研究人員在周四（12 月 5 日）雜誌上發表的這項研究中報告說，在註射了設計細胞的小鼠中，移植物至少存活了 35 天，並且當時小鼠仍在產生胰島素科學。
帕倫特說，結果表明，改造 T 細胞來保護移植組織是可能的。
然而，帕倫特說，一個挑戰是找到一種獨特的蛋白質靶標來激活設計細胞，因為大多數潛在靶標都在體內多個部位的細胞上發現。這增加了他們的設計細胞在移植之外的身體其他部位激活的機會。例如，如果帶有蛋白質靶標的細胞被感染或癌變，但由於受到保衛細胞的保護而無法被清除，這可能會帶來問題。移植細胞可以被設計為在這些情況下具有“殺死”開關，但體內的其他細胞不會有這種開關。
後續工作可能會解決這個問題。例如，該團隊可以設計一個人工目標，該目標只能在移植的β細胞上找到，而在其他地方找不到，研究合著者林文德爾生物化學家、加州大學舊金山分校細胞設計研究所所長在一封電子郵件中告訴《Live Science》。
另一項研究也於週四發表於科學Lim 及其同事表明，類似的設計 T 細胞可以靶向腦腫瘤細胞，同時不影響健康的腦細胞。這些細胞還可以向患有類似於多發性硬化症的小鼠的腦細胞傳遞抗炎化學物質。
展望未來，該團隊還有興趣了解這種方法如何對抗由炎症引發的其他自身免疫性疾病，例如類風濕性關節炎以及和其他炎症性腸病，Lim 補充道。但他說，這些想法要在人體上進行測試還需要幾年的時間。
他說：“這項工作為有針對性地治療炎症性疾病開闢了一條新途徑，但需要將許多部分組合在一起並進行測試，才能提出有效的治療方法。”
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