如何利用特殊小分子增強宿主自身免疫系統的功能 進而抵禦多種感染...

2020-12-22 生物谷

2020年9月23日 訊 /生物谷BIOON/ --感染會給住院患者帶來極大的健康風險,近日,來自弗勞恩霍夫學會界面工程和生物技術研究所等機構的科學家們開發了一種新型治療性策略,其能通過作用於機體的免疫受體來改善細胞抵禦有害微生物的能力,目前這種治療方法已經進入動物模型試驗階段,研究人員還對念珠菌進行了測試,初步研究結果表現出了極大潛力。

圖片來源:Fraunhofer IGB

由於病原體給患者所帶來的感染風險,如今住院也會給患者的健康帶來潛在的危害,對於處於虛弱狀態或剛做完手術正在恢復的患者而言,額外的感染或許會引發患者出現嚴重的併發症;在醫院環境中,特別害怕念珠菌屬或麴黴屬真菌所帶來的侵入性感染,念珠菌經常會以生物膜的形式出現在諸如導尿管等醫療設備上,而傳統的治療手段往往不夠特異性,而且在設計耐藥性微生物存在的情況下或許也是遠遠無法有效發揮作用的。

如今研究人員開始利用人類機體免疫系統作為主要防線的能力開發更快速、更有針對性且能應對感染的策略,研究者將多種與病原體結構類似的分子引入到報告細胞系中,從而引發免疫受體產生反應,他們推測,如果免疫系統能對這些分子做出反應的話,那麼這種方法或許就能有效應對真正的病原體了。

這種方法的邏輯和意義似乎很清楚,但其絕對不是一個簡單的過程,其困難之處在於通過對成千上萬個分子進行排序,從而找到引發報告細胞系出現反應的分子,為了解決這一問題,研究人員首先利用計算機化學篩選技術識別出有望作為潛在候選者的分子,這種方法在醫學研究中通常用於在計算機中調查和模擬分子的特性和結構,第二部,研究者將在此前只能在計算機中虛擬建模的分子在實驗室中進行化學合成,第三部,研究人員將這些物質置於溶液中,並逐一加入到特定的細胞系匯總,在整個檢測過程中,研究人員就能通過顏色反應來確定細胞會對哪些物質產生反應,而細胞的免疫受體則會激活報導基因,從而誘發顏色反應。

圖片來源:Fraunhofer IGB

在體外試驗中能夠引起反應的分子會進入到下一階段的體外試驗,在這一階段,研究人員會重複試驗,但這次他們使用的並不是細胞系,而是使用人類血液和從血液中分離出的免疫細胞,這就使得研究人員能夠確定天然細胞中的免疫受體是否也會對免疫調節劑產生反應。此外,研究人員還利用包括動物模型在內的多種方法來測試所發現的分子是否會對誘導的真菌感染有影響。

研究者Steffen Rupp表示,如今我們已經達到了第一個重要的裡程碑,我們發現特殊分子能夠顯著影響人類血液中的免疫反應,並能夠減少小鼠機體真菌感染的嚴重性。如果這類療法能順利通過相關的研發和審批渠道,並最終實現商業化,這就會使得臨床醫生在現有療法的基礎上,又多了一種對抗難纏醫院感染的新型武器。最後研究者表示,我們希望這種新型的治療手段未來有一天能幫助有效對抗真菌感染,並能幫助對抗其它感染性疾病或注入關節炎和銀屑病等自身免疫性疾病。(生物谷Bioon.com)

參考資料:

Strengthening the immune system with small molecules

by Claudia Vorbeck, Fraunhofer-Gesellschaft

Infections pose an increasing risk to hospitalized patients. In collaboration with a number of partners, the Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology IGB has developed a new therapeutic approach as part of the InnateFun project. Their strategy is to improve cells' ability to defend themselves against harmful microorganisms by acting on their immune receptors. The researchers' work on this therapeutic approach has reached the animal model stage. Models for infections of fungi of the genus Candida, which is also common in hospitals, were analyzed. The preliminary results are promising.

Hospitals are designed to save lives. Yet a hospital stay also poses a potential hazard to people's health due to the risk of infections by germs or viruses. For patients who are already in a weakened state or recovering from recent surgery, an additional infection may lead to serious complications. Invasive infections with fungi of the genus Candida or Aspergillus are particularly feared in hospital settings. Candida is often found as a biofilm on medical devices such as catheters. The conventional therapeutic approach—combating the infection with drugs designed to kill the pathogens—is often not specific enough and has been shown to be inadequate in cases involving drug-resistant microorganisms......

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