纽约——一家名为Secondcell Bio的新公司计划制造一种细胞工程方法,这种方法可以创造出更精确地模拟人类生物学的多种细胞系,广泛应用于研究界。
据开发人员介绍,这种名为Chromovert的方法比目前的细胞系开发方法更快、更有效。1951年,从亨丽埃塔·拉克斯(Henrietta Lacks)的宫颈癌样本中建立了第一个不朽的人类细胞系。
Chromovert是“染色体”(染色体)和“转换”(convert)两个词的组合,2002年由Secondcell Bio创始人坎比兹·谢克达尔(Kambiz Shekdar)发明,当时他还在洛克菲勒大学读研究生。
当时,他正在创造新的细胞系,在预先设计的、商业化的细胞系上使用诱导表达系统,让它们表达他感兴趣的基因。然而,由于质量控制问题,电池开始出现故障,该公司的客户服务在一年内无法解决这个问题。院长办公室给他压力,要求他完成实验和博士学位,Shekdar决定尝试其他东西。
他听说过其他实验室使用分子信标(寡核苷酸杂交探针,可以报告特定核酸的存在),并认为它们可以与荧光激活细胞分选结合使用,以检测高表达一个或多个感兴趣基因的细胞。他说,用最简单的话说,这就是Chromovert的工作原理。
经过多轮的改进和优化,目前已采用分子信标或荧光寡核苷酸信号探针分离表达一个或多个转染或内源性表达基因的单个活细胞。一旦它们杂交,探针就会发生荧光构象变化,将荧光团从淬灭剂中移出。然后用流式细胞术检测和分离在背景上方发出荧光的阳性细胞。
成千上万的个体克隆可以被分离出来,然后使用自动细胞培养方法进行扩增,并在没有选择压力的情况下进行一段时间的功能测试来选择最终的克隆。
该平台的第二部分被称为chromotags - 3'未翻译RNA序列标签,被亚克隆用于表达相关cdna终止密码子的下游。与表位标签不同,染色体标签不被翻译成蛋白质,只留下原生的蛋白质序列在细胞中表达。通过省去设计和开发基因特异性探针的需要,染色体标记简化了细胞工程过程。
今年3月,Shekdar和他的团队首次公布了《Chromovert》的细节,在一篇发表于生物技vwin德赢ac米兰合作术信.
Shekvwin德赢ac米兰合作dar说,这项技术可以与任何其他细胞培养或工程技术结合,如CRISPR,以创造罕见或有趣的细胞。因为Chromovert可以分离出几乎不常见的细胞,以稳定表达可能具有挑战性的基因,它可以用来扫描表达目标基因的细胞,然后使用细胞培养方法繁殖。他说,它甚至可以用来扫描实验室培养的细胞,这些细胞可能表现出很高水平的细胞对细胞的遗传变异,即使它们没有包含非常高水平的所需细胞,并挑选出罕见的细胞培养。
ShekdarSecondcell Bio让更广泛的研究团体使用这vwin德赢ac米兰合作项技术。这家总部位于纽约的初创公司正在扩大运营规模,到本周末将拥有大约10名员工。Shekdar说,他目前正在私下资助该公司,但他正在与投资者以及一个大学支持的研究园区就建立一个“细胞系生产农场”进行谈判,以提高用于各种药物靶点的细胞系的产量。该公司主要提供Chromovert来创建过表达任何一种或多种蛋白质的稳定细胞系,并将创建用于大规模药物发现的细胞系库。
“细胞工程具有挑战性。我们正在把这些东西提供给人们,这样人们就可以自己得到它,并对(技术)进行修补。”vwin德赢ac米兰合作
这家公司可能会遇到一些激烈的竞争。Sigma-Aldrich、Labome、ATCC、Lonza、Abcam等公司数十年来一直在销售人类和动物细胞系,包括常用的人类癌症细胞系,如HeLa和HEK293T细胞。一些公司现在正在使用CRISPR来创造和销售单基因敲除细胞系。
根据Secondcell Bio的网站,该公司提供的是更大的稳定性和产量,以及表达多种基因的稳定细胞系的流线型生产,而不需要客户设计或优化他们自己的基因特定材料或方法。
虽然Secondcell Bio可能是一家新公司,但Chromovert已经在药物研发和其他应用领域使用了近20年。2003年,谢克达尔从洛克菲勒大学毕业时,他成立了一家名为Chromocell的公司来应用这项技术。vwin德赢ac米兰合作他担任CSO的那家公司已经从大公司合作伙伴那里筹集了超过1亿美元的资金,这些合作伙伴利用该公司的细胞系发现了影响味觉和疼痛感受器的化合物。
在药物开发中,公司通常希望产生稳定表达离子通道或G蛋白偶联受体的细胞系,它们已被确定为用于高通量筛选的药物靶点。他说,“Chromovert让我们扫描的细胞数量比以前可能的多了几个数量级,从而找出那些基因稳定整合并表达正确化学计量的细胞。”
例如,2016年,辉瑞等公司的研究人员发现了电压门控钠通道阻滞剂NaV1.7疼痛信号从外周神经系统传递到大脑.辉瑞公司在NaV1.7中发现了一个截断突变体,该突变体使一些人感觉不到疼痛,这让研究人员认为,通过化学方法阻断该基因可以提供一种不会上瘾的疼痛治疗,因为传递给大脑的疼痛信号来自周围神经系统,而不是中枢神经系统。
Chromocell产生表达NaV1.7的细胞。Shekdar说:“我们领先的地方是创造了一种不仅表达α亚基,还表达NaV1.7通道附属因子的细胞系。”“我们进行了高通量筛选,发现了一种在动物模型中比吗啡更有效的潜在药物候选。”
美国食品和药物管理局(fda)已经对Chromocell的候选药物进行了快速跟踪,该公司已经完成了临床一期试验,二期试验即将开始。
Chromocell的另一个关注领域是味觉。该公司已经与可口可乐、卡夫和雀巢合作生产了味觉受体细胞系,以便对从水果、蔬菜和其他食物中提取的天然提取物进行Shekdar所说的“涡轮口感测试”。这些细胞表达味觉受体基因,本质上就像盘子里的微型味蕾,帮助食品公司找到增强咸或甜味道的天然提取物组合,从而帮助他们减少产品中的钠和糖。
他说:“一旦我们为这些味觉感受器制作了细胞系,我们基于细胞的检测结果与人类的感官数据完全匹配。”“Chromovert帮助选择更有生理意义的细胞。”
2014年,Shekdar还成立了治愈艾滋病研究基金会,旨在帮助开发一种廉价的治疗方法,并于2019年将其技术授权给RFTCA用于艾滋病研究。vwin德赢ac米兰合作
该基金会的方法是基于编辑CCR5基因,该基因编码了HIV病毒进入造血干细胞细胞的共同受体。Shekdar说,有多个研究小组正在试图破坏CCR5,然后将经过改造的干细胞注入人体,但他们往往产生的两个染色体上都有最佳修饰的细胞太少。
他说:“我们计划使用Chromovert,看看我们是否可以利用这些已经在实验室中产生了正面概念证明的既定方法。”他补充说,Chromovert可能能够提高这些现有策略的效率,从而治愈艾滋病。
今年9月,RFTCA向国家过敏和传染病研究所提交了两份资助申请在活的有机体内而且体外他补充说,使用Chromovert来帮助开发治疗方法的策略。
Shekdar希望这项技术之前的成功vwin德赢ac米兰合作表明它是一项真正的平台技术。他说:“对我来说,把它投入到研究领域,让其他研究人员也能使用,这意义重大。”
他已经从Chromocell的职位上退下来,主要参与Secondcell Bio和RFTCA的工作,但他也在致力于Chromovert的潜力,发现更多关于药物的信息,特别是那些影响中枢神经系统和大脑的药物,并减少它们的副作用。
“部分问题在于,这些离子通道药物靶点有19或20种亚基,它们聚集在一起形成五聚通道。[药物靶标]可能的组合数量超过1万种,人们把药物瞄准到最丰富的亚单位组合。[B]但是我们不知道还有哪些其他的组合存在。我们的药物会与它们相互作用吗?这完全是一个黑匣子。”
他说,有了Chromovert,就有可能通过自动化过程扩大细胞系的发展,并忠实地再现这数千种离子通道组合。他补充说,并不是所有的基因都存在于大脑中,但一旦这个小组存在,“你可以服用市面上的药物,可以服用因导致自杀意念而退出市场的药物,可以服用失败的药物,然后你可以开始将哪些亚基、哪些细胞系、哪些亚基组合与预期的疗效相关,哪些亚基组合与副作用相关。”然后,你可以利用它来指导改进发现更安全、副作用更少的药物。”
Shekdar说,在那之后,就不再是为一个复杂的目标制造一个细胞系,而是制造数千个细胞系来测试多个目标。
“我想到了乐高,”他说。“我们已经确定了19块乐高积木,但没有人知道它们是如何组合在一起的。所以如果我们制造出能够提供这些片段所有可能组合的细胞系并开始使用这些细胞系来观察哪些组合与之准确相关在活的有机体内功能,这项技术有机会梳理这些中vwin德赢ac米兰合作枢神经系统药物靶点的复杂性。”