科学家研发新型细胞标记技术,为治疗免疫相关疾病提供新策略
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近日,美国陈扎克伯格生物研究所(Chan Zuckerberg Biohub)研究组长王宗杰和合作者,开发了一种新颖的细胞标记技术 SECRE(Secretion-enabled cell ranking and enrichment)。
图 | 王宗杰(来源:王宗杰)
据介绍这篇论文的审稿过程经历了不少波折。起初,审稿人的意见出现了分歧。部分审稿人对他们还在使用已经发表的 MATIC 技术表示不满,并质疑论文的创新性。
幸运的是,研究人员的动物实验结果十分令人信服,有效地展示了他们如何将新的细胞标记方法 SECRE 与现有的 MATIC 和 CRISPR 筛选技术相结合,从而开发出一种既简便又高效的免疫新药筛选方法。
“我们工作的重要性也得到了期刊编辑的高度评价。经过长达一年半的修改,虽然在最后阶段仍有一位审稿人持保留意见,但是论文最终还是顺利被接受发表。”王宗杰表示。
另据悉,在论文攻坚的关键时期,正逢新冠病毒在北美的第二波疫情爆发。因应疫情防控,王宗杰和当时所在的实验室采取了严格的分班工作制度。
“导致我每天在实验台上的工作时间仅限于四到五小时,远不足以完成通常需要七到八小时的细胞分泌分析实验。为了确保实验不受影响,我和论文的另一位共同第一作者 Mahmoud(现任英国普利茅斯大学医学院讲师)制订了一项创新的错峰工作方案。”他说。
每天一大早,Mahmoud 就会来到静悄悄的实验室进行细胞培养和标记工作,然后在王宗杰到达之前,他会将准备好的样品小心翼翼地放置在王宗杰的试验台上。
“我在正午时分接棒,进行紧张而高效的细胞分选和测序工作,并在傍晚时分把实验结果传递给 Mahmoud。这样的合作模式持续了数月,在这期间,我们虽然是课题中并肩作战的共同作者,但在生活中却像是素未谋面的‘陌生人’。”王宗杰说。
而在下一步他们计划采用类似的方法来研究其他关键细胞因子的分泌机制,例如那些控制 B 细胞分泌抗体数量的基因,来提高昂贵免疫抗体的产出率。
此外,于 2022 年成立的初创公司 CTRL Therapeutics,正致力于推动 MATIC 技术的商业转化,这将有助于细胞疗法和免疫疗法领域的研究人员筛选出对疗效有关键影响的细胞亚群。
“与此同时,我们对纳米技术在过去几年中在免疫疗法开发中的指数级增长感到非常兴奋。应 Nature Reviews Drug Discovery 杂志主编的邀请,我们正在撰写一篇关于这一主题的综述论文,旨在总结近年来在这一领域的重要成果。期待这篇论文发布后,能够得到大家的关注,批评和指正。”王宗杰说。
如前所述,王宗杰目前任职于陈扎克伯格生物研究所(Chan Zuckerberg Biohub)。该研究所由 Facebook(现 Meta)CEO 马克·扎克伯格和他的妻子普利希拉·陈(Priscilla Chan)创建的一家位于美国芝加哥的非盈利性研究机构。
该研究所的资金来源于扎克伯格基金会(Chan Zuckerberg Initiative),每年接收超过 2500 万美元的经费,用于进行高风险但有可能带来高回报的转化医学研究。
目前,这里的研究重点是使用微纳技术对组织炎症(Tissue Inflammation)的形成和加剧过程进行前所未有的精确测量,分析和建模。
从广义上讲,癌症的发生和身体衰老都与局部炎症的加剧有关。该研究所希望这个类似于“登月计划”的研究项目能够为多种当前难以治疗的疾病提供全新的治疗思路。基于此,他们将这一创新方向命名为“组织仪器化”(Instrumented Tissues)。
那么,王宗杰是基于怎样的原因选择加入这里?他说:“我非常认同陈扎克伯格生物研究所的科研理念,即致力于高风险高回报的转化医学研究。得益于扎克伯格基金会的支持,我能够在职业生涯的早期就全心投入到我最感兴趣的前沿科学研究中,这是大多数研究型大学所无法提供的机会。”
此外,扎克伯格基金会拥有一套完善的技术孵化体系,能迅速将所研发的技术推向临床测试和商业化发展。“对于一名科学家而言,没有什么比看到自己开发的技术真正帮助到患者更令人感到自豪的了。”他说。
目前,王宗杰在这里的课题组刚刚成立,将继续专注于免疫工程化和组织仪器化领域的深入研究。
“目前,我们正在寻找一到两位博士后研究员(起薪 7.5 万美元),欢迎具有生物传感、免疫工程和动物实验经验的同学,有意者请通过 daniel.wang@czbiohub.org 与我联系。”王宗杰最后表示。
参考资料:
1.Labib, M., Wang, Z., Kim, Y.et al. Identification of druggable regulators of cell secretion via a kinome-wide screen and high-throughput immunomagnetic cell sorting. Nat. Biomed. Eng (2023). https://doi.org/10.1038/s41551-023-01135-w
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