什麼"神仙療法"!將細胞磁化,體內病毒就能被"吸走"

2020-11-25 網易科技

(原標題:Blood 'cleaning' treatment which pulls disease from body using magnets ready for human trials)

作者 | 辰辰

出品 | 網易科技《知否》欄目組(公眾號:tech_163)

有沒有想過這樣一種機器,可以把體內的病毒直接吸出體外?

日前一名英國工程師就設計出一種可以過濾血液的系統,其利用磁性物質將白血病、敗血症和瘧疾等致命疾病從人體中「吸走」。

喬治·弗羅德舍姆(George Frodsham)博士在研究磁性納米顆粒如何與人體內細胞結合時提出了這個想法,他開始的初衷是如何讓這些細胞在掃描儀上顯示出來。

但弗羅德舍姆隨後意識到,如果有可能對細胞進行成像磁化,那麼也應該有可能將它們從血液中吸出來。從理論上講,任何細菌感染、血癌或病毒只要能夠與一個微小的磁性顆粒相結合,就可以從體內清除,且不需要長期的藥物治療。

該技術被稱為MediSieve,正在等待英國藥監機構MHRA的批准,可能於明年開始進行臨床試驗。研究人員在2020年將開始對治療瘧疾進行測試,然後在2021年之前通過臨床試驗看看該設備是否能去除導致敗血症的細菌,並減弱致命的免疫反應。

作為倫敦大學學院(UCL)下屬企業MediSieve執行長的弗羅德舍姆說:「從理論上講,你可以清除體內的幾乎任何東西。毒物,病原體,病毒,細菌,任何可以與磁性納米顆粒結合的東西我們都可以移除。這是一個非常強大的潛在工具。」

「當一個人長了腫瘤,你完全可以把它切除。血癌就是血液中的腫瘤,所以為什麼不能用同樣的方法切除它呢?」弗羅德舍姆補充說,「現在我們知道這是可能的,只是需要弄清楚一些細節。」

過濾系統的工作原理與透析相似。血液從病人體內導出進行外循環,並注入與特定疾病相結合的微小磁性顆粒。系統用磁鐵將這些結合物質吸附出來,「淨化」後的血液再被泵回體內。

弗羅德舍姆指出,血液可以在系統中循環數次,直到其中的致病物質處於較低水平,使得免疫系統或短期藥物就可以將其清除。整個過程可能只需要兩到四個小時,不過如果有必要的話,還可以重複進行。

研究人員還發現,當瘧疾進入人體後會自然產生磁性,因為它的目標是富含鐵的紅細胞,這意味著就不再需要將病原體與磁性納米顆粒進行結合。

「瘧疾寄生蟲入侵紅細胞,消耗血紅蛋白並留下一個鐵基廢物,然後把它帶回自己體內。所以實際上瘧原蟲的糞便是有磁性的,然後它會吃掉自己的糞便,」弗羅德舍姆補充道。

「我們永遠不可能完全清楚病原體,但可以達到99%,這樣患者就可以依靠身體的免疫系統來清理剩餘部分,或者可以在藥物治療的同時使用這種系統。」他說:「對於敗血症,我們正在尋找途徑實現五個不同的目標,包括根本原因和介導免疫反應。」

慈善機構對這一新進展表示歡迎,稱白血病等急需新的治療方法,他們期待著臨床試驗的結果,看看這是否會是一個有效的解決方案。

阿拉斯代爾·蘭金(Alasdair Rankin)博士是血癌慈善機構Bloodwise的研究主任,他說:「聽起來很令人驚訝,事實上實驗室的科學家們幾十年來一直使用附著在磁珠上的抗體來分離出用於實驗的細胞。」

「不幸的是,血癌細胞並不都在血液中循環。有些會留在骨髓和淋巴結裡,而治癒白血病等的唯一方法就是徹底清除這些細胞,否則癌細胞會復發。」蘭金表示,「但這是一個有趣的想法。通過將癌細胞從體內移除而不是用藥物殺死它們,可以減少對有毒副作用藥物的需求。」

今年早些時候,弗羅德舍姆獲得了英國生物技術與生物科學研究委員會年度創新獎,他希望該設備能夠激勵新一代工程師找到解決重大醫療問題的技術方案,而不是簡單尋找新藥。

「我們蒙上了自己的雙眼,"他說,「任何尋求瘧疾新解決方案的人都在尋找藥物,但還沒有人想到可以使用設備,我說『看,我們有可以應用的物理學』。

「如果你看看醫院,一切都是工程師開發的。所有的設備,手術用具,注射器,機器和監控設備都在維持人們的生命。

「如果人們在尋找一份能夠改變世界、造福人類的潛在職業,而不僅僅是從事醫學或工程,將會產生更大的影響。醫生永遠不會親自治療一百萬人,但工程師可以。」

英國膿毒症信託基金會執行長羅恩·丹尼爾斯(Ron Daniels)在評論這項新技術時說:「新技術的發展及其在臨床環境中的應用有可能在未來改變我們處理這種複雜情況的方式。」但他也指出,「然而我們需要注意這類治療的相關風險,特別是涉及到體外血液循環。在英國,這些藥物在重症監護機構使用前必須經過嚴格的測試和審批。」

網易科技《知否》欄目,好奇世界,與你一起探索未知。

關注網易科技微信號(ID:tech_163),發送「知否」,即可查看所有知否稿件。

本文來源:知否 責任編輯:喬俊婧_NBJ11279

相關焦點

  • Nature子刊:新型雙CAR-T細胞療法,快速清除體內HIV病毒,持久保護
    Nature子刊:新型雙CAR-T細胞療法,快速清除體內HIV病毒,持久保護 2020-09-02 18:09 來源:澎湃新聞·澎湃號·湃客
  • 基因療法,從不缺新技術|基因療法|細胞|病毒|-健康界
    眾所周知,基因療法往往需要載體的幫助才能將治療性基因輸送到特定的組織和器官中,因此理想的載體是基因療法的關鍵,它一般需要滿足以下幾個特徵:●有足夠的空間來遞送大片段的治療基因;●具有高轉導效率,能感染分裂和非分裂的細胞;●能靶向特定的細胞,且可以長期穩定表達轉基因;●具有較低的免疫原性或致病性,不會引起炎症;
  • TIL免疫細胞療法,讓她起死回生,體內的7個轉移病灶全部消退!
    通過進一步篩選並提取能夠特異性識別突變KRAS G12D的CD8 + T細胞,這部分細胞就是可以精準殺傷Ryan腫瘤細胞的最強大免疫細胞。之後,研究人員將這部分珍貴的細胞進行擴增培養,最終達到1480億。在開始一周的預處理化療後,Ryan終於迎來了重生的這一天。
  • 劃時代的細胞療法
    豐富的實踐經驗使得他在細胞療法領域有著自己獨到的醫學認識。目前,免疫細胞治療被認為是一種非常有前景的癌症治療方法,是手術、化療和放療之外的治療癌症的第四種主要療法。那麼什麼是免疫細胞呢?就是參與免疫應答或與免疫應答有關的細胞。NK細胞作為固有免疫中重要的效應細胞,其具有強大的抗腫瘤功能。
  • 雙重CAR-T細胞免疫療法,功能性治癒愛滋病毒感染
    愛滋病毒(HIV)感染已成為全球性公共衛生問題,共有3500多萬人感染,超過新冠病毒感染人數。HIV感染雖然尚無法治癒,但隨著抗逆轉錄病毒療法(ART)的普及,已可有效抑制愛滋病毒複製。然而,對於許多HIV感染者來說,終生用藥太痛苦。
  • 用納米海綿「吸走」新冠病毒
    加州大學聖地牙哥分校(UCSD)的張良方教授團隊聯合波士頓大學(Boston University)的Anthony Griffiths教授團隊,在納米領域的頂尖期刊Nano Letters上發表了他們的最新研究結果——該聯合團隊開發了一種納米海綿,已在細胞實驗中證實可以
  • 病毒如何在宿主體內細胞增殖的?
    病毒,是在地球上有別於細胞的另外一種生命形式。在體積上,病毒比細胞還要小,只有10到100納米之間。由於病毒比細胞還要小,這就決定了病毒結構及其簡單,其結構主要部分是:蛋白質外殼和遺傳物質的核。而病毒作為生命獨特形式,最大特點是不能獨立在自然環境生存,只能在宿主活的細胞中以增殖方式生存。
  • CAR-T細胞療法是什麼?一文讀懂免疫療法之星CAR-T細胞療法!
    細胞治療又稱為細胞移植或細胞移植治療,即利用患者自體(或異體)的成體細胞(或幹細胞)對組織、器官進行修復的治療方法。目前,臨床上應用最廣泛的細胞治療方式為免疫細胞療法和幹細胞療法兩種。而近兩年,CAR-T細胞療法作為腫瘤免疫治療界的黑馬,成為免疫細胞療法的大熱方向。
  • CRISPR基因組編輯療法的策略與體內遞送
    CRISPR基因組編輯療法的策略與體內遞送 作者:小柯機器人 發布時間:2020/4/6 11:24:27 美國麻薩諸塞大學醫學院Guangping Gao等研究人員,討論了CRISPR基因組編輯療法的策略與體內遞送
  • 浙大顧臻團隊發明「死細胞療法」,液氮凍死細胞、載藥回注體內
    簡單來說,首先需要從患者體內提取出腫瘤細胞,再利用液氮在體外將腫瘤細胞「凍死」,隨後在含有死細胞的溶液中加入治癌藥物,比如阿黴素。如此,搭載藥物的「死細胞」就製備好了。經過反覆實驗,該團隊終於得出結論,將 AML 細胞分散於特定的細胞凍存液並快速浸沒於液氮中 12 小時,然後在 37℃ 的溫水中快速解凍,經過液氮處理(liquid nitrogen-treated, LNT)的細胞就能「死得其所」。如下圖所示,細胞雖死,卻有著相對完整的細胞骨架與細胞核。這不就可以成功「混入」活細胞的隊列中了。
  • 新一代細胞療法:星塵生物以轉座子策略革新細胞治療
    價格只是其一,產品製備期間繁瑣冗長的複雜工藝、病毒作為轉染手段的使用,以及由CAR-T細胞療法引起的細胞因子風暴等副作用也進一步限制了CAR-T細胞療法的全面落地。 對於現有細胞療法存在的這些痛點,賽道也衍生出一些新的應對策略,目前比較熱門的方式是將自體CAR-T細胞改進為通用型CAR-T治療,以此降低CAR-T細胞治療的成本。
  • 免疫療法之CAR-T細胞療法
    t細胞; 利用基因工程技術將其改造為CAR-T細胞; 大量擴增CAR-T細胞; 將其輸回至患者體內展開治療。 2.分離T細胞:通過外周血血細胞分離機從腫瘤病人血液中分離出單個核細胞,進一步磁珠純化T細胞。 3.改造T細胞:用基因工程技術,把一個含有能識別腫瘤細胞且激活T細胞的嵌合抗原受體的病毒載體轉入T細胞,即把T細胞改造成CAR-T細胞。
  • T細胞療法預防/治療病毒性疾病!同種異體多病毒特異性T細胞療法...
    近日,該公司宣布,歐洲藥品管理局(EMA)已授予Viralym-M(ALVR105)優先藥物資格(PRIME),這是一種同種異體、即用型(off-the-shelf)、多病毒特異性T細胞療法,用於異基因造血幹細胞移植(HSCT)受者,治療BK病毒、巨細胞病毒、人皰疹病毒6型、EB病毒和/或腺病毒的嚴重感染。
  • 出國看病:CAR-T細胞療法使淋巴瘤患者達到無癌生存
    CAR-T細胞療法是利用患者自身的免疫細胞進行個性化治療,有兩種CAR-T細胞療法已獲得美國食品藥品監督管理局批准,用於治療白血病和淋巴瘤。但有些患者對這些療法沒有反應,而另一些患者則對這些療法產生了危險的免疫過度反應。幸運的是,Israel能夠參加一項旨在改善CAR-T療效的試驗。
  • 基因療法也許會給HIV病毒感染者帶來希望
    然而,儘管克羅恩與其它HIV病毒攜帶者都保持著活躍的性關係,他似乎卻從來沒有感染上HIV病毒。 而根據研究人員的發現,這背後的原因,在於克羅恩的基因中有一個叫做CCR5的突變基因,它可以有效地防止HIV病毒侵入體內的免疫細胞中。 在隨後的幾十年中,研究HIV病毒的科研人員,就展開了對這個德爾塔32突變基因的特別研究。這個突變基因,也是中國科學家賀建奎嘗試著去複製的基因。
  • CRISPR系統+腺病毒載體實現體內基因編輯
    目前,腺相關病毒載體是體內基因治療遞送的主要平臺。AAV安全、便捷,能夠將單鏈DNA載體基因組遞送至各種組織和細胞類型,並且在多種給藥方式中僅具有弱免疫原性。儘管載體基因組在宿主細胞內基本上保持游離狀態,但通過多聯體和環化可以穩定基因組以介導分裂後細胞中的長期轉基因表達,從而產生持久的治療效果。AAV載體在向疾病動物模型和患者遞送基因療法方面已取得成功,推動了它們用於體內遞送CRISPR療法。
  • 抗衰老從「細胞」開始 看新型鮮活細胞療法
    人體中共有約40-60萬億的細胞,這些細胞均是受精後的單一細胞,經過多個周期分裂而成。每個細胞均有其壽命,細胞老化且無法分裂時,便失去活性,不再是生物。老化的細胞無法進行細胞分裂,也失去了免疫力和抵抗力,一旦細菌、病毒侵入,細胞就被輕易地攻佔,人體就會出現各種機能下降的症狀,這就是疾病產生的根本原因。
  • 新方法成功從小鼠體內去除愛滋病病毒
    新華社北京7月4日電 一個美國科研團隊在新一期英國《自然·通訊》上發表報告說,他們將抗逆轉錄病毒療法與基因編輯技術相結合,成功從小鼠基因組中清除了愛滋病病毒,向治癒人類愛滋病邁進一步。  論文高級作者、美國坦普爾大學劉易斯·卡茨醫學院教授卡邁勒·哈利利說:「我們的研究顯示,相繼實施抑制愛滋病病毒複製的療法和基因編輯療法,能夠從感染動物的細胞和器官內去除愛滋病病毒。」  愛滋病病毒屬於逆轉錄病毒,能嵌入宿主DNA(脫氧核糖核酸)後不斷複製,從而擴大感染。
  • 最被看好的腫瘤免疫治療技術TIL細胞療法!
    2、什麼是TIL細胞療法?TIL細胞療法是指從腫瘤組織中分離腫瘤浸潤的淋巴細胞,在體外培養和大量擴增後回輸到病人體內的療法。CAR-T:CAR-T細胞療法是指將經過設計的CAR-T細胞可在實驗室培養生長,達到數十億之多將擴增後的CAR-T細胞注入到患者體內,注入之後的T細胞也會在患者體內增殖,並殺死具有相應特異性抗原的腫瘤細胞。CAR是一種蛋白質受體,可使T細胞識別腫瘤細胞表面的特定蛋白質(抗原),表達CAR的T細胞可識別並結合腫瘤抗原,進而攻擊腫瘤細胞。這種表達CAR的T細胞被稱為CAR-T。
  • 細胞免疫治療 CAR-T療法知多少?
    除了用藥物解除腫瘤細胞對免疫細胞的抑制,另一個思路是:直接利用患者體內的T細胞,將它們拿到體外進行改造,大量複製後再回輸到患者體內,這就是免疫治療的「另一條腿」——免疫細胞療法。目前,已有兩種免疫細胞療法在2017年獲得美國FDA批准上市。即諾華的Kymriah,和Kite Pharmar的Yescarta,就此開啟了腫瘤的免疫細胞治療的新時代。