Immunoterapia con cellule T ingegnerizzate, come la terapia delle cellule T del recettore dell'antigene chimerico (CAR-T) e delle cellule T del recettore delle cellule T (TCR-T), è emerso come una potente strategia terapeutica per il trattamento dei tumori.

Però, la manipolazione genetica delle cellule T primarie rimane inefficiente, soprattutto durante il processo di produzione clinica. C'è un urgente bisogno di sviluppare un metodo affidabile per la preparazione di cellule T ingegnerizzate.

Un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Cai Lintao presso gli Istituti di tecnologia avanzata di Shenzhen (SIAT) dell'Accademia cinese delle scienze e altri collaboratori ha sviluppato un "sicuro, efficiente e universale" basata sulla chimica bioortogonale e sull'etichettatura metabolica del glicole per la produzione di cellule T ingegnerizzate mediata da virus. I loro risultati sono stati pubblicati in Materiali funzionali avanzati .

In questa strategia, i motivi azidici funzionali sono stati ancorati alle superfici delle cellule T tramite il glicometabolismo intrinseco dell'azide-glucosio esogeno, fungendo così da ligando artificiale per il legame virale. La porzione funzionale complementare dibenzocicloottino (DBCO)/-coniugato PEI1.8K (PEI-DBCO) è stata rivestita sulla superficie lentivirale, che ha rafforzato l'interazione virus-cellula T attraverso la chimica bioortogonale DBCO/azide.

"Abbiamo scoperto che questo recettore chimico artificiale facilitava efficacemente il legame virale alle cellule T e aumentava l'efficienza di trasduzione del lentivirus dal 20% all'80% senza alcun effetto sulla proliferazione e sull'attività delle cellule T, " ha detto Cai. "Questa modifica chimica artificiale era appropriata anche per introdurre altri geni eterologhi nelle cellule T, compreso GPF, AUTO e TCR, indicando una grande potenza per l'ingegneria delle cellule T universale."

La tecnica ha dimostrato di essere sicura anche per le cellule T primarie umane, senza interferenze da espansione cellulare o funzioni antitumorali. Quando inserito nella preparazione CAR-T, il sistema PEI-DBCO/azide-glucosio ha aumentato significativamente la produzione di cellule CAR T e ha potenziato il loro effetto antitumorale sia in vitro che nel modello murino di xenotrapianto di linfoma B con una bassa dose di cellule CAR-T, riducendo così gli effetti negativi clinici.

"Questa strategia di etichettatura chimica artificiale è un'efficace, aggiornamento facile e sicuro per la manipolazione genica su base virale delle cellule T primarie umane, mostrando così un grande potenziale per la produzione di linfociti T ingegnerizzati clinicamente, compresa la terapia cellulare CAR-T e TCR-T, " disse Cai.

Prof. CaI, l'autore corrispondente dell'articolo, è stato selezionato come Fellow dell'American Institute for Medical and Biological Engineering (AIMBE) il 25 marzo presso l'American Academy of Sciences di Washington, un'organizzazione senza scopo di lucro fondata nel 1991, per i suoi contributi che coinvolgono sonde ottiche e sistemi di somministrazione di farmaci biomimetici nei campi della nanomedicina e della teranostica del cancro.