
Meta 公司創(chuàng)始人馬克-扎克伯格(Mark Zuckerberg)和他的妻子、兒科醫(yī)生兼慈善家普莉希拉-陳(Priscilla Chan)本周三宣布,計(jì)劃在 10 年內(nèi)投資 2.5 億美元,在紐約市建立一個(gè)新的 "細(xì)胞生物中心",專注于制造一類新的細(xì)胞機(jī)器,這種機(jī)器可以監(jiān)控人體并消滅疾病。
陳-扎克伯格夫婦在2015年成立了陳-扎克伯格倡議(CZI)公司,旨在幫助人類在2100年之前治愈、預(yù)防或控制所有疾病。
陳-扎克伯格紐約生物中心已經(jīng)招募了一小隊(duì)科學(xué)家。除了 CZI 的 2.5 億美元投資外,紐約州和紐約市也將各出資 1000 萬美元。
這個(gè)新中心由耶魯大學(xué)、哥倫比亞大學(xué)和洛克菲勒大學(xué)的研究人員組成,旨在:精確解碼免疫細(xì)胞如何成功感知并撲滅癌癥和阿爾茨海默氏癥等細(xì)胞問題,希望能設(shè)計(jì)出能檢測(cè)并治療那些免疫系統(tǒng)看不到或無法解決的細(xì)胞災(zāi)難。
如果一切順利,它最終將成為身體內(nèi)部的警察、消防和醫(yī)療隊(duì),在癥狀出現(xiàn)之前消滅疾病。
第三方細(xì)胞療法專家說,這一愿景遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了細(xì)胞醫(yī)學(xué)迄今所能達(dá)到的水平,但隨著免疫學(xué)和細(xì)胞工程領(lǐng)域的最新進(jìn)展,這一愿景有可能成為現(xiàn)實(shí)。
賓夕法尼亞大學(xué)的 CAR-T 先驅(qū)卡爾·朱恩把它比作儒勒-凡爾納小說中的情節(jié)。
朱恩說:"人們談?wù)撟屵@些小機(jī)器人到處跑已經(jīng)很久了,但這只是空想,因?yàn)槲覀兏静豢赡茉O(shè)計(jì)出這樣的機(jī)器人。"
普莉希拉-陳(Priscilla Chan)說,當(dāng)她第一次看到耶魯大學(xué)約翰-曾(John Tsang)和哥倫比亞大學(xué)彼得-西姆斯(Peter Sims)的申請(qǐng)時(shí),也有類似的想法。
"當(dāng)你第一次讀到它的時(shí)候,確實(shí)有一種這是《奇幻之旅》的感覺!'"陳告訴 指的是 1966 年的那部電影,在這部電影中,潛艇船員被縮小來修復(fù)一位科學(xué)家受傷的大腦。
不過,當(dāng)他們咨詢專家后,她說他們開始明白如何才能切實(shí)做到這一點(diǎn)。
畢竟,這就是免疫系統(tǒng)的自然功能,它可以巡視每個(gè)器官,抑制感染、轟炸新生腫瘤或愈合傷口,同時(shí)保留對(duì)過去戰(zhàn)爭(zhēng)的記憶。它只是在與某些敵人斗爭(zhēng),尤其是那些隨著年齡增長(zhǎng)而出現(xiàn)的敵人。
"我們知道細(xì)胞會(huì)四處游走,它們會(huì)進(jìn)入組織,它們會(huì)監(jiān)測(cè)事物,"Tsang 說:"但我們無法監(jiān)聽到它們?cè)谧鍪裁础?
他們首先要打破這個(gè)黑盒子。在骨髓中誕生的不同細(xì)胞如何決定自己是以胃還是以胰腺為家?研究已經(jīng)表明,寄居在肺部的免疫細(xì)胞與寄居在肝臟的免疫細(xì)胞看起來是不同的。但是,這些細(xì)胞是生來就不一樣,還是在適應(yīng)環(huán)境的過程中發(fā)生了變形?
更重要的是,當(dāng)細(xì)胞看到可疑的東西時(shí),它們是如何變化的?它們的 DNA 中添加或移除了哪些標(biāo)簽來顯示警報(bào)?研究人員將嘗試用芯片上的器官來模擬這些過程,在芯片上,細(xì)胞從微型骨髓遷移到微型器官。他們還將使用新的計(jì)算工具來分析不同生命階段的血液樣本和已故捐贈(zèng)者器官的免疫構(gòu)成。
哥倫比亞大學(xué)系統(tǒng)生物學(xué)家安德烈亞-卡利法諾(Andrea Califano)將領(lǐng)導(dǎo)該中心
哥倫比亞大學(xué)系統(tǒng)生物學(xué)家安德烈亞-卡利法諾(Andrea Califano)說,他們希望在三年內(nèi),在解碼免疫 "語言 "方面取得重大進(jìn)展。
到了第五年,他們希望能夠設(shè)計(jì)出只前往所選器官的細(xì)胞,或許可以利用人工受體--CAR的另外一個(gè)版本。此外,他們還希望設(shè)計(jì)出一種細(xì)胞,能夠傳遞特定的有效載荷,如炎癥分子,以激發(fā)針對(duì)新生腫瘤的免疫反應(yīng)。
五年后,他們希望制造出一種細(xì)胞,至少能在小鼠體內(nèi)作為一種可靠的疾病早期檢測(cè)器,如神經(jīng)退行性疾病或罕見癌癥。這些細(xì)胞可能裝有分子記錄器,這是CRISPR的一種形式,可以讓細(xì)胞對(duì)自己的DNA進(jìn)行編輯。它們有可能 "寫下 自己看到的東西,然后死亡,將DNA滲入血液,醫(yī)生可以從重要器官中提取DNA并進(jìn)行排序。”
最終,這些細(xì)胞可以感知惡性腫瘤的早期跡象,并在腫瘤形成之前自動(dòng)釋放有效載荷來解決它。
外界專家一致認(rèn)為,這種循序漸進(jìn)的方法合乎邏輯,但也留下了很多可能出錯(cuò)的地方。獲批的細(xì)胞療法可以治愈某些白血病患者,但基本上等同于無意識(shí)的無人駕駛飛機(jī):它們只知道殺死一種細(xì)胞,其他一概不知。生物樞紐需要更復(fù)雜的技術(shù)。
加州大學(xué)洛杉磯分校的合成生物學(xué)家伊馮娜-陳(Yvonne Chen)說:"從概念的角度來看,這很有意義,但從技術(shù)角度來看,還有很多事情需要解決"。
例如,解碼免疫系統(tǒng)的語言有多難?如今,研究人員還不能可靠地說出特定的 T細(xì)胞能針對(duì)哪種病毒、癌癥或雜項(xiàng)蛋白,盡管對(duì)它們的受體進(jìn)行了數(shù)十年的仔細(xì)研究。
他們能按照自己的意圖改寫細(xì)胞的系統(tǒng)嗎?哺乳動(dòng)物細(xì)胞可不喜歡研究人員的手在它們的DNA上亂摸?ɡㄖZ說,要想做出如此巨大的改變,研究人員可能會(huì)使用一種無害的、更容易工程化的細(xì)菌,這種細(xì)菌可以坐在細(xì)胞內(nèi),就像飛機(jī)的尾炮手一樣。
在斯隆-凱特琳癌癥中心建立了一些首個(gè)CAR-T 療法的米歇爾-薩德蘭(Michel Sadelain)在談到該中心時(shí)說:"這是一個(gè)相當(dāng)大的飛躍,超越了當(dāng)今醫(yī)學(xué)界的研究水平。但我認(rèn)為這個(gè)團(tuán)隊(duì)確實(shí)擁有將所有環(huán)節(jié)整合在一起的才能和技術(shù)多樣性。"
他說,這與該領(lǐng)域的發(fā)展方向是一致的。目前正在開發(fā)的細(xì)胞療法試圖修復(fù)受傷的心臟細(xì)胞,清理老化和有缺陷的細(xì)胞,并發(fā)送信號(hào)以重新配置腫瘤周圍的環(huán)境。此外,人們還在不斷努力設(shè)計(jì)能夠做出 "決定 "的細(xì)胞,只有在滿足特定條件時(shí)才會(huì)殺死細(xì)胞。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,他們還需要考慮實(shí)際限制因素:細(xì)胞療法可能有劇毒,但要用于預(yù)防,它們就必須像疫苗一樣安全。
斯坦福大學(xué)免疫學(xué)家 Crystal Mackall 說:"我們大多數(shù)了解免疫學(xué)的人都相信細(xì)胞能夠勝任這項(xiàng)任務(wù)。雖然我不知道從實(shí)用的角度來看具體將如何工作,但這不是不這樣做的理由,不是嗎?"
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