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麻省理工学院的衍生公司Strand Therapeutics开发了一类新的mRNA分子，可以感知它们在体内的位置，用于更有针对性和更有效的治疗。
想象一下，如果你能像训练免疫系统对抗Covid-19一样轻松地训练它去攻击癌细胞，那将会如何？许多人对信使RNA（mRNA）技术——一些Covid-19疫苗背后的核心技术——在激发针对癌症的免疫反应方面抱有厚望。
然而，利用mRNA让免疫系统对癌细胞发起持久而有效的攻击，同时不损害健康细胞，一直是一个巨大的挑战。麻省理工学院的衍生公司Strand Therapeutics正致力于解决这一问题，他们开发了一种先进的mRNA分子，这种分子能够识别它们在体内遇到的细胞类型，并仅在进入病变细胞时表达治疗性蛋白质。
Strand的首席执行官Jacob Becraft博士解释说：“关键在于找到一种方法来处理信噪比问题，即在目标组织中增强信号，在非目标组织中减少噪声。我们的技术可以放大信号，延长蛋白质的表达时间，同时有效地减少mRNA的非特异性表达。”
Strand计划于今年4月开始首次临床试验，测试其专有的、自我复制的mRNA分子，这种分子能够直接表达来自肿瘤的免疫信号，从而激发免疫系统直接攻击并杀死肿瘤细胞。该疗法也被视为对许多实体瘤现有治疗方法的潜在改进。
在努力将其创新成果转化为商业产品的同时，Strand的团队正在不断为其所谓的“可编程药物”增加新功能，提高mRNA分子的环境感知能力，并在最需要的地方产生有效、有针对性的反应。
Becraft博士说：“自我复制的mRNA是我们在麻省理工学院和Strand的早期研究中开创的技术之一。我们现在也采用了环状mRNA等技术，这使得每个mRNA分子能够在更长的时间内表达更多的蛋白质，可能持续数周。我们拥有的细胞类型特异性数据越多，我们区分细胞类型的能力就越强，这使得这些分子更具针对性，我们可以在更高的剂量下实现更高的安全性，并创造出更有效的治疗方法。”
Becraft博士在伊利诺伊大学读本科时，通过在麻省理工学院教授Bob Langer的实验室进行暑期实习，首次接触到了麻省理工学院。
他回忆说：“在那里，我学会了如何将实验室的研究转化为衍生公司。”
这段经历给Becraft博士留下了深刻印象。他在第二年秋天回到麻省理工学院攻读博士学位，并在合成生物学中心工作，师从生物工程、电子工程和计算机科学教授Ron Weiss。在此期间，他与博士后Tasuku Kitada合作，创造了可以控制细胞中蛋白质表达的基因“开关”。
Becraft和Kitada在2017年左右意识到他们的研究可以成为一家公司的基础，并开始在麻省理工学院创业马丁信托中心（Martin Trust Center for MIT Entrepreneurship）投入时间。他们还得到了麻省理工学院沙盒创新中心的支持，并最终与技术许可办公室合作，建立了Strand的早期知识产权。
Becraft博士说：“我们首先要问的是，哪里存在最大的未满足需求，同时允许我们证明这项技术的潜力？这种方法在哪里具有治疗相关性，与其他研究相比，这是一个巨大的飞跃？我们首先关注的是肿瘤学。”
几十年来，科学家们一直致力于癌症免疫疗法，旨在使患者的免疫系统能够对抗癌细胞。该领域的研究人员已经开发出了一些药物，对侵袭性晚期癌症患者产生了显著效果。但大多数新一代癌症免疫疗法都是基于重组蛋白质，这些蛋白质很难精确地传递到体内的特定目标，并且不能保持足够长的活性以产生持久的反应。
最近，像Moderna这样的公司，其创始人也包括麻省理工学院的校友，率先使用mRNA在细胞中制造蛋白质。但到目前为止，这些mRNA分子还不能根据它们进入的细胞类型改变行为，也不能在体内持续很长时间。
Becraft博士说：“如果你试图让免疫系统与肿瘤细胞结合，mRNA需要从肿瘤细胞本身表达，并且需要在很长一段时间内表达。”
Strand开发了世界上第一个mRNA编程语言，该语言允许该公司指定其mRNA在特定组织中表达蛋白质。
Becraft博士解释说：“我们建立了一个数据库，上面写着‘这里是mRNA可以传递到的所有不同细胞，这里是它们所有的microRNA特征，’然后我们使用计算工具和机器学习来区分细胞。”
Strand还使用mRNA自我复制等技术来创造更持久的蛋白质表达和免疫反应。
“mRNA疗法的第一个版本，比如Covid-19疫苗，只是概括了我们身体的天然mRNA是如何工作的，”Becraft博士解释说。“天然mRNA持续几天，可能更短，它们表达一种蛋白质。它们没有依赖于上下文的操作。这意味着无论mRNA被送到哪里，它只会在很短的时间内表达一个分子。这对于疫苗来说是完美的，但是当你想要制造一种实际上参与生物过程的蛋白质时，就会受到更多的限制，比如激活针对肿瘤的免疫反应，这可能需要几天或几周的时间。”
Strand的第一个临床试验将针对黑色素瘤和三阴性乳腺癌等实体肿瘤。该公司还在积极开发可用于治疗血癌的mRNA疗法。
“随着我们继续降低科学翻译的风险并创造新技术，我们将扩展到新的领域，”Becraft博士说。
Strand计划与大型制药公司和投资者合作，继续开发药物。创始人相信，未来的mRNA疗法可以用于治疗更广泛的疾病。
Becraft博士说：“我们的论点是：在特定的、程序化的靶细胞中长时间扩增表达。这种方法可以用于肿瘤和自身免疫性疾病的免疫疗法，如CAR-T细胞疗法。还有许多疾病在治疗中需要细胞类型特异性的蛋白质传递和表达，从肾脏疾病到肝脏疾病。我们可以设想，我们的技术将被用于所有这些领域。”
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