Wong实验室开发出更智能的抗癌细胞
一个工程细胞的交流系统，也针对自身免疫性疾病
帕特里克·l·肯尼迪
工程学院的一项新澳门威尼斯人注册网站研究可能使医生能够用比以往任何时候都更通用的工具包来编程病人的免疫系统，以对抗癌症和自身免疫性疾病。Wilson Wong副教授（BME）及其同事本月在《自然通讯》上发表了他们的澳门威尼斯人注册网站研究。
Wong的团队将免疫系统视为一个计算电路，在很多方面都与之相似。他们正在对神经回路进行重新编程，以识别和消除无法自动捕获的肿瘤细胞。现有的免疫疗法可以做到这一点，但不像Wong的系统那样具有同样的特异性和广泛性。
这一合成生物学的最新进展是Wong正在进行的改进嵌合抗原受体（CAR） t细胞治疗工作的一部分。在传统的CAR-T疗法中，从患者的血液样本中提取t细胞，然后对其进行修饰以攻击患者肿瘤细胞上的特定抗原（受体分子）。但这种疗法可能会引发大量细胞杀伤物质细胞因子的释放，从而产生适得其反的效果，这种物质可能会危及生命。
Wong的实验室近年来开发的是一种可分割、通用和可编程的CAR-T系统（SUPRA）。这意味着它可以针对两种类型的抗原，使其对更多种癌症有效，并且可以灭活以防止细胞因子引起的副作用。
在他们的新澳门威尼斯人注册网站研究中，Wong的团队通过添加第三个目标抗原进一步调整了他们的CAR-T细胞，这意味着经过改造的免疫细胞可以以更高的特异性运作。为了解释更具体的好处，王提出了一个侦探寻找犯罪嫌疑人的类比。如果他只知道嫌疑人“戴着眼镜”，那范围也不会缩小多少。如果他知道他要找的人戴着眼镜，留着胡子，他可能会有所进展。如果嫌疑人戴眼镜，留胡子，戴紫色贝雷帽，那么警探就很清楚他在找什么了。
同样，Wong的抗癌t细胞也更有效，因为它们知道自己真正要找的是什么特征（在它们的例子中是抗原）。他们甚至可以用团队所说的“非逻辑”编程，命令他们搜索“A和B，而不是c”（所以眼镜和胡子，但不是紫色贝雷帽）。
此外，Wong的团队表明，他们的SUPRA系统不仅在t细胞中起作用，而且在多种免疫细胞类型中起作用。这将为癌症以及关节炎和多发性硬化症等自身免疫性疾病的更安全治疗铺平道路。该系统还可以抑制导致器官移植排斥反应的免疫反应。
值得注意的是，Wong的实验室通过将分布式计算原理应用于工程免疫细胞作为一个系统来实现这些进步。Wong解释说：“在计算机科学中，分布式计算是指拥有多台计算机，它们都完成计算的各个部分，然后它们结合起来解决更大的问题——这样，每台计算机就不需要成为超级计算机。”“我们已经通过将计算的部分拆分到不同的细胞类型中，并让它们聚集在一起形成一个程序来做到这一点。”
最后，通过Wong及其同事设计的一种新的合成细胞内通信通道，这些细胞被定向到靶向特定抗原。“每种细胞类型的任务是感知和产生特定的输入和输出子集，”合著者在论文中写道。“免疫细胞可以直接相互沟通，以获得临时编排的反应。”
Wong在这项澳门威尼斯人注册网站研究中的合作者是詹姆斯·j·柯林斯（James J. Collins），他是合成生物学的先驱，曾是工程学教授；博士澳门威尼斯人注册网站研究生张焕曹（19岁）；前工程博士后奥隈敦；前硕士生Katri Sofjan（19届）；和博士生李承熙。SUPRA技术被授权给由Wong和Collins共同创立的Senti Bioscience。
全文可在《自然通讯》网站上找到。