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哈佛干细胞专家:让骨髓移植更安全的方法

2016/06/10 来源:生物通
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导读
最近,哈佛大学干细胞研究所(HSCI)的科学家们,开发出了一种使骨髓——造血干细胞——移植更安全的疗法,因此,可能更广泛适用于数以百万计患有血液疾病(如镰状细胞性贫血、地中海贫血和艾滋病)的人。相关研究结果发表在《Nature Biotechnology》杂志。


最近,哈佛大学干细胞研究所(HSCI)的科学家们,开发出了一种使骨髓——造血干细胞——移植更安全的疗法,因此,可能更广泛适用于数以百万计患有血液疾病(如镰状细胞性贫血、地中海贫血和艾滋病)的人。

目前,骨髓移植是治疗这些血液疾病唯一有效的疗法。但是,对于新的、移植的干细胞来说,要发挥它们的作用,首先必须“驱逐”或杀死有缺陷的干细胞。要做到这一点,就需要病人忍受化疗和辐射——对身体的恶性攻击,会产生终生的影响。

最近在《Nature Biotechnology》杂志上发表的一项研究中,HSCI和马萨诸塞州总医院(MGH)的研究人员,与波士顿儿童医院以及Dana Farber癌症研究所合作,开发出了一种无毒的移植程序,使用抗体来特异性地靶定小鼠体内的造血干细胞,他们希望,这种方法将使这些病人的造血干细胞移植更加安全。这种新的治疗方法可清除超过98%的造血干细胞,从而使其像化疗和放疗一样有效。

本文资深作者是哈佛大学医学教授、干细胞研究所共同所长David Scadden博士,他是当今干细胞方面的顶尖科学家,作为干细胞研究的中青年骨干,专长于干细胞分化再生的微环境调控机理研究。Scadden博士表示:“我们不是使用非靶向药物,它们很多间接的伤害,们认为我们可以利用免疫系统的精度,特别是抗体。”

作为免疫系统的一部分,抗体会在体内自然地寻找并摧毁外来物。Scadden实验室博士后、本文第一作者Rahul Palchaudhuri,给CD45靶向抗体装备上一个只能破坏现有造血干细胞的有效载荷。这个有效载荷可通过遗传破坏之外的方式杀死细胞,与目前的标准治疗方法相反。

Palchaudhuri说:“抗体对于它们的靶标具有显著的特异性。我们可以指导它们到达CD45,这个细胞标记只在血液系统中表达。这样我们就避免了对非血液组织的毒性。”

不同于化疗和放疗——会肆意破坏细胞和组织(无论它们健康与否),CD45靶向抗体可让胸腺和骨髓安然无恙——这些环境对于T细胞和先天免疫细胞是至关重要的。接受这种抗体治疗的动物,能够抵御对于辐射治疗小鼠来说是致命的感染。目前,移植后感染是很常见的,可能是很严重的,从而导致大量的人死亡。

通过标准治疗方法,大约十分之一的患者会在移植后无法活下去。他们可能患有发育迟缓和智力发育不全、不孕症和DNA受损;目前,患者只能尝试一种有疗效的移植,但是会在后期增加罹患癌症的风险。

Scadden解释道,正因为如此,家庭和医生经常在移植这种选择面前退缩,特别是当涉及到儿童治疗时,这将限制基因治疗和将使用的基因编辑的突破程度。

接受这种抗体治疗的动物,有很宽的十天时间窗口,在这段时间内它们可以接受骨髓移植,没有接受骨髓移植的动物能够完全恢复,且没有副作用。此外,使用这种抗体方法,患有镰状细胞性贫血的小鼠可被成功移植,它们的贫血得以治愈。这同样适用于人类,相当于在病床上几个月的恢复,可能被一种门诊手术取而代之,并且,移植失败不会是致命的。

Scadden说:“如果这种方法也适用于人类,那么它将真正改变提供者与患者之间的会话方式。特别是,那些患有遗传疾病的人,目前正在为他们研发新的基因编辑和基因治疗技术。”

科学家们现在正试图确定将对人类有效的抗体,并且一家公司将把这项工作进行转化,并确定哪些模型在临床环境中是非常有用的。Scadden说:“这将精密医学带到了移植的领域。”

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