如今的药物通常由单一活性分子构成,给药后通过与疾病相关通路相互作用,产生临床疗效。
鉴于人体生物学的复杂性,这种疾病治疗方法相对简单,疗效可能有限,也可能导致副作用。
如今,一类新型药物正逐渐出现:其中,活细胞经过改造后被用作治疗手段。
大多数药物的活性分子无法区分身体中的患病部位和健康部位,因此会产生不良副作用;有时副作用严重到足以引发新疾病,甚至导致死亡。例如,用化疗治疗癌症就像一场平衡术:要在药物杀死患者之前,先用药物杀死所有癌细胞。
强大的免疫系统
与这类作用粗放、缺乏特异性的药物相比,我们的免疫系统复杂而高效,负责保护我们免受大多数疾病侵袭,并让我们在一生中保持健康。
免疫系统由多种细胞构成,它们协同工作以对抗疾病。一些免疫细胞会在怀疑出现问题时发出警报,另一些则能识别疾病的独特特征,从而激活杀伤细胞或引发抗体反应。
免疫系统还能够形成针对特定疾病的长期记忆,以便疾病再次出现时更快作出反应。尽管能力非凡,免疫系统仍无法独自对抗某些疾病。
借助自然防御机制
药物与天然生物防御机制在效力和特异性上的差异,促使许多科学家着手研究免疫系统。免疫系统在进化过程中形成了精妙而精准的运作方式。
通过这种方法,科学家可以开发细胞疗法,将经过工程改造的免疫细胞用作“药物”。
经过适当工程改造的免疫细胞,或可使科学家引导高度特异且持久的免疫反应机制来对抗疾病。
与能力较为有限的单个分子相比,细胞疗法能够调动天然防御机制的全部手段来对抗疾病。
识别并消灭
细胞疗法近期的一项进展,是嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法在治疗某些血液癌症方面取得了显著进展。CAR-T细胞是经过人工工程改造、能够靶向癌症相关特定蛋白质(抗原)的人类杀伤性T细胞。
借助这一人工靶向系统,CAR-T细胞能够非常有效地识别并消灭癌细胞。
针对某些血液癌症的临床试验表明,对于多轮传统化疗均告失败的患者,这些经过工程改造的杀伤性CAR-T细胞有望带来治愈。
CAR-T细胞等初步成功案例表明,细胞疗法在治疗目前难以攻克的疾病方面潜力巨大。
多重挑战
然而,迄今为止,细胞工程领域的发展受到诸多挑战的限制。
其中一项挑战是如何成功将改变细胞功能所需的分子成分送入细胞。
单个细胞具有多重屏障,可防止其受到干预,包括细胞膜和数量庞大的内部酶。因此,开发能够有效突破这些屏障、将细胞工程材料送入细胞,同时保留关键细胞功能的技术,对取得成功至关重要。
SQZ Biotech例如,该公司开发了一个平台,能够将几乎任何所需材料送入多种细胞类型。
这一微流控平台使科学家能够调节此前无法触及的细胞功能。
新一代疗法
SQZ的方法将对细胞正常功能和活性的影响降至最低,从而大幅拓展了我们工程改造细胞的能力。
凭借这些技术进步,科学家能够开发全新一代疗法,用于治疗癌症、自身免疫性疾病和传染病等迄今极难治疗的疾病。
向细胞疗法的演进标志着疾病治疗方式的一项重大进展:借助患者自身精密复杂的防御机制,更有效地对抗疾病。
随着越来越多的细胞疗法进入临床试验,我们有望看到患者治疗结果取得令人振奋的改善。
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