合成免疫学：接近疾病治疗和预防的转折点

时间：2024年8月28日

来源：AAAS

编辑推荐：

合成免疫学是一个创新的研究领域，可以为传染病和癌症的治疗带来全新的途径和方法，它是《自然纳米技术》杂志"展望"部分的一篇文章的主题。

在此，海德堡研究人员Kerstin Göpfrich教授、Michael Platten教授、Friedrich Frischknecht教授和Oliver T. Fackler教授描述了一种所谓的自下而上的方法，该方法使用纳米技术和合成生物学工具箱从分子构建块构建系统，并专门为其配备免疫功能。合成生物学、神经免疫学、寄生虫学和病毒学领域的专家在海德堡大学、海德堡和曼海姆大学医院、德国癌症研究中心和马克斯普朗克医学研究所进行研究。

在新的自下而上的合成免疫学方法中，复杂的免疫功能不再是通过修改现有的细胞或分子来创造的，而是源于分子构建块，如纳米级组件或人工细胞组装成复杂的系统。这一过程基于合成生物学的技术和技巧，如蛋白质和多肽的设计、聚合物合成以及DNA/RNA修饰和DNA/RNA折纸——DNA或RNA链的三维“折叠”——以产生功能性纳米结构。

正如作者在《自然纳米技术》“展望”部分的文章中所讨论的那样，合成免疫学中自下而上的新方法有望在塑造免疫功能方面实现无与伦比的精度和控制。通过从头开始制造免疫成分，免疫反应可以定制化，具有很高的特异性和效率。这为开发新疗法和疫苗开辟了突破性的方法，绕过了传统方法的限制，如不必要的副作用或时间限制的功效。

海德堡大学的研究人员认为，自下而上的方法不仅有望改善治疗方法，而且还可以推动未来治疗复杂疾病的可能性。这一研究领域的进一步发展可能导致开发完全合成的免疫效应器，根据愿景，这些效应器可以预防和治疗疾病。

“在传染病和癌症的治疗和预防方面，我们正面临一个转折点。合成生物学和免疫学之间的协同作用开辟了许多可能性，有朝一日可能为我们如何应对疾病创造一个全新的基础，”Kerstin Göpfrich教授说。

2022年被任命为Ruperto Carola教授的分子生物学家Kerstin Göpfrich在海德堡大学分子生物学中心(ZMBH)领导“生命的生物物理工程”研究小组;它也设在马克斯普朗克医学研究所。Michael Platten是曼海姆大学医院神经内科的医学主任，也是海德堡大学曼海姆医学院曼海姆转化神经科学中心的主任，自2016年以来一直担任教授。在德国癌症研究中心，他领导神经免疫学和脑肿瘤免疫学临床合作部门。寄生虫学家Friedrich Frischknecht和病毒学家Oliver T. Fackler在位于海德堡大学医院传染病部的综合传染病研究中心(CIID)进行研究。Frischknecht教授自2014年起担任综合寄生虫学教授;Fackler教授也是海德堡大学海德堡医学院的教授，自2007年以来一直领导综合病毒学研究领域。