西湖大學(xué)創(chuàng)新破局基于天然生物學(xué)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)高效基因遞送
小鼠原代免疫細(xì)胞的基因轉(zhuǎn)染長(zhǎng)久以來(lái)都是一道難題。轉(zhuǎn)染效率低、細(xì)胞死亡率高等問(wèn)題始終困擾著科研人員?，F(xiàn)有的基因遞送方法，包括慢病毒、腺病毒、電轉(zhuǎn)以及脂質(zhì)體等，都無(wú)法實(shí)現(xiàn)在這些原代免疫細(xì)胞中高效且安全的基因遞送，極大地制約了相關(guān)研究的進(jìn)一步深入。
最近，西湖大學(xué)與西湖凝聚體研究團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)了全球首個(gè)基于內(nèi)源蛋白凝聚體的轉(zhuǎn)染試劑——ProteanFect，為這一難題帶來(lái)了新的解決方案【圖6】。作為新一代非病毒、非電轉(zhuǎn)、非脂質(zhì)體的轉(zhuǎn)染試劑，ProteanFect 基于天然生物學(xué)機(jī)制，在多種原代細(xì)胞中實(shí)現(xiàn)了高效的基因遞送。
最近一批使用者紛紛反饋ProteanFect在小鼠原代免疫細(xì)胞上轉(zhuǎn)染的高效率。我們?cè)谶@里也給大家分享他們的心得體會(huì)與喜悅：
一）清華大學(xué)免疫所、中山大學(xué)腫瘤防治中心：顛覆對(duì)原代T細(xì)胞轉(zhuǎn)染的認(rèn)知
清華大學(xué)免疫所與中山大學(xué)腫瘤防治中心的科研人員在使用ProteanFect Max后，分別成功將GFP mRNA或多個(gè)目的基因片段轉(zhuǎn)染至小鼠 T 細(xì)胞。他們表示：這個(gè)真的顛覆了我們之前對(duì)T細(xì)胞轉(zhuǎn)染的認(rèn)知，非常棒的試劑！
圖1：清華大學(xué)免疫所的研究者使用ProteanFect Max在小鼠原代T細(xì)胞中實(shí)現(xiàn)令人驚艷的轉(zhuǎn)染效果
圖2：ProteanFect在小鼠原代T細(xì)胞中轉(zhuǎn)染多個(gè)目的基因結(jié)果反饋
二）澳門(mén)大學(xué)：突破原代NK細(xì)胞轉(zhuǎn)染的多年瓶頸
自然殺傷（NK）細(xì)胞是天然免疫系統(tǒng)重要部分，其生物學(xué)特性使傳統(tǒng)轉(zhuǎn)染法難起效。澳門(mén)大學(xué)用戶曾長(zhǎng)期在小鼠原代NK細(xì)胞轉(zhuǎn)染方面有科研瓶頸。使用ProteanFect Max后成功轉(zhuǎn)染小鼠NK細(xì)胞，她激動(dòng)反饋：“我轉(zhuǎn)不上小鼠 NK 很久了，這次終于成功了，轉(zhuǎn)染后的光很明顯，我非常高興，這是我多年來(lái)第一次在轉(zhuǎn)染 NK 細(xì)胞上取得這樣的成果！”ProteanFect轉(zhuǎn)染試劑盒基于獨(dú)特原理，有效克服了小鼠原代NK細(xì)胞轉(zhuǎn)染難題。
圖3：ProteanFect在小鼠原代NK細(xì)胞中轉(zhuǎn)染EGFP mRNA結(jié)果反饋
三）暨南大學(xué)：γδT細(xì)胞轉(zhuǎn)染的驚喜成效
暨南大學(xué)的研究者在對(duì)γδT細(xì)胞轉(zhuǎn)染EGFP mRNA實(shí)驗(yàn)中，證實(shí)了ProteanFect的高效核酸遞送性能。需要注意的是，γδT細(xì)胞屬于高度難轉(zhuǎn)染的原代細(xì)胞，對(duì)此研究者表示：“慢病毒、腺病毒我們都嘗試過(guò)了，之前根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)染。” 然而，使用ProteanFect試劑盒轉(zhuǎn)染后的γδT細(xì)胞卻呈現(xiàn)出了較高的轉(zhuǎn)染效率。
圖4：使用ProteanFect Max在小鼠原代γδT細(xì)胞中實(shí)現(xiàn)高效轉(zhuǎn)染
什么是ProteanFect？
ProteanFect系列轉(zhuǎn)染試劑盒的成功研發(fā)，源于對(duì)細(xì)胞內(nèi)生物凝聚體（biomolecular condensates）的深刻認(rèn)知。生物凝聚體作為細(xì)胞內(nèi)的一種特殊無(wú)膜細(xì)胞器，由蛋白質(zhì)、RNA和脂質(zhì)等多種生物大分子通過(guò)液-液相分離（liquid-liquid phase separation）而形成（圖5）。它在細(xì)胞中能夠快速自組裝，并參與多種重要的生物過(guò)程。有研究指出，早期的遺傳信息分子如RNA很可能在這些生物凝聚體中誕生，為生命的起源提供了關(guān)鍵支持。
圖5：有膜細(xì)胞器與無(wú)膜細(xì)胞器
生物凝聚體的形成與一類哺乳動(dòng)物內(nèi)源蛋白密切相關(guān)，這類蛋白具備和核酸高效自組裝的特性?；谶@樣的研發(fā)背景，科研人員對(duì)一種哺乳動(dòng)物內(nèi)源蛋白進(jìn)行了工程化改造，進(jìn)而得到了ProteanFect。ProteanFect蛋白分子與核酸高效形成高度規(guī)律的球體結(jié)構(gòu)復(fù)合物。該復(fù)合物可高效進(jìn)入小鼠原代免疫細(xì)胞，快速釋放核酸分子以實(shí)現(xiàn)基因表達(dá)。在完成基因遞送使命后，復(fù)合物會(huì)天然降解其余蛋白成分，從而極大地降低對(duì)細(xì)胞的毒性。
圖6：ProteanFect核酸遞送原理示意圖
結(jié)語(yǔ)
ProteanFect轉(zhuǎn)染試劑盒在小鼠原代T、NK以及γδT細(xì)胞轉(zhuǎn)染方面所呈現(xiàn)出的出色表現(xiàn)，不過(guò)是其優(yōu)異性能展示的開(kāi)端而已。于實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景下，該試劑盒于其他諸多類型的原代細(xì)胞以及那些向來(lái)被視作難轉(zhuǎn)染的細(xì)胞系開(kāi)展的轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)里，同樣彰顯出了極為卓越的性能。其中涵蓋了多種腫瘤細(xì)胞、造血干細(xì)胞等等不同種類的細(xì)胞。由此可見(jiàn)，ProteanFect轉(zhuǎn)染試劑盒無(wú)疑具備著極為廣泛的應(yīng)用前景。
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