通过超声波介导的工程细胞的空间和时间控制 in vivo
Filip Ivanovski1,2, Maja Meško1, Tina Lebar1
1Department of Synthetic Biology and Immunology, National Institute of Chemistry, Hajdrihova 19, Ljubljana, Slovenia.
Nature communications
|August 27, 2024
概括
这项研究引入了一种新的声遗传系统,用于精确远程控制在组织深处使用脉冲超声波的工程细胞. 这项技术通过非侵入性地激活治疗细胞,成功地治疗了小鼠的大肠炎.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 细胞治疗学 细胞治疗学
- 医疗器械 医疗器械
背景情况:
- 在深层组织中进行远程细胞控制是具有挑战性的.
- 低强度脉冲超声波 (LIPUS) 提供了非侵入性,精确的体内治疗潜力.
- 现有的方法通常需要基因修饰或缺乏深层组织透.
研究的目的:
- 开发一种用于深层组织细胞控制的声遗传系统,而无需遗传过度表达.
- 设计一种对声学刺激有反应的治疗性细胞器件.
- 为了在体内证明设计系统的针对性治疗的有效性.
主要方法:
- 建立了脉冲超声波参数,以诱导HEK293细胞中的流入.
- 带有反应性转录因子的工程细胞来控制治疗性基因表达.
- 在小鼠身上表现出体内功能,植入了抗炎性细胞因子产生细胞装置.
主要成果:
- 在哺乳动物细胞中使用脉冲超声波成功诱导的流入.
- 创建了一个功能性治疗细胞设备,对声学刺激做出反应.
- 在小鼠中缓解了急性结肠炎,由改善的结肠形态学和组织病理学证明.
结论:
- 开发了一种非侵入性声基因系统,用于精确,局部控制深层组织中的工程细胞.
- 证明了这种方法在有针对性的治疗交付中的潜力.
- 展示了使用声学刺激进行体内细胞治疗的新平台.
