目录
2019年第3期(发布时间: Apr 26, 2019 发布者:闫亚飞)  下载: 2019年第3期.doc       全选  导出
1   2019-04-25 17:23:59.487 Checkerspot筹集了1300万美元的A系列产品,用于生产生物技术性能材料 (点击量:9)

藻类油为可持续产品创造了具有卓越性能的原材料

Checkerspot是一家利用微藻生产高性能材料的生物技术创业公司,今天宣布已经以1300万美元的价格完成了A系列融资。该轮由Builders VC领导,包括Breakout Ventures,Viking Global Investors,KdT Ventures,即插即用风险投资公司,Sahsen Ventures和Godfrey Capital等。

Checkerspot将生物工程,化学和材料科学结合起来,从微藻到下一代高性能材料。

“这对我们来说是一个非常重要的里程碑,”Checkerspot首席执行官Charles Dimmler说。他表示,这笔资金将用于支持公司持续的基础设施开发,以及Beyond Surface Technologies和DIC正在进行的商业活动,这些活动专注于新型甘油三酸酯和多元醇。他还表示,这将有助于在今年晚些时候完成直接面向消费者产品的开发。

大规模投资和领导

“这种合成生物学浪潮正在迎来将成为下一个杜邦或下一个道琼斯指数的全新公司,”将加入Checkerspot董事会的Builders VC的普通合伙人Jim Kim表示,“这真的很棒令人兴奋的是成为具有这种潜力的公司的一员。“

Kim以前是Khosla Ventures和CMEA Capital的一部分,也是Bolt Thread的董事会成员。 Kim认为Checkerspot的区别在于能够通过传统制造无法比拟的独特属性将高价值产品快速推向市场。

Checkerspot

“我们在分子生物学和材料科学的交叉领域开辟了新天地,这项融资将使我们能够继续构建现有的材料和产品,同时允许我们进一步扩大这些材料在多个行业的应用。从根本上说,我们将微藻甘油三酯视为构建全新材料类型的支架,“Checkerspot的CSO和联合创始人Scott Franklin博士说。

“我们正处于工业材料生产的新时代,”金说。他说,通过在不同的领域应用遗传工具,我们能够制造出闻所未闻的材料。 “我们能够以一种不苛刻,讨厌,化学驱动,价格昂贵的方式来做到这一点......”

Kim指出化学品和材料是一个巨大的空间,“我最大的潜在破坏是我参与或将要参与其中。”Kim表示像Checkerspot和Bolt Threads这样的平台公司是“鹅正在铺设金蛋,“在他们开发的灵活的多产品平台上创造了许多倍的价值。

甘油三酯:未充分利用的工业聚合物

棕榈,油菜,大豆和油菜籽等商品规模的作物产生大约十四种不同的脂肪酸。基于它们的起始性质,这些脂肪酸被精制成甘油三酯,用于成千上万种不同的消费品,从个人护理到食品和营养,再到广泛的工业应用。然而,在自然界中,有数百种具有独特化学性质的其他脂肪酸不适合作为商品作物。

Checkerspot的分子铸造厂是一种平台技术,基本上可以对微藻进行编程,生产出具有独特性质的脂肪酸,然后可以在基于发酵的系统中大规模生产,用于高性能产品应用。

新一代高性能聚氨酯可具有多种改进的性能。 Checkerspot对强度重量比和阻尼特别感兴趣 - 适用于从户外娱乐到汽车应用等各种行业的理想特性。 Checkerspot还专注于吸水涂料,与Beyond Surface Technologies的合作关系在于表现纺织品吸湿排汗 - 不含氟。

得到氟

氟化化学是一种在工业,地毯甚至食品包装上赋予水,油和污渍抗性的首选工业方法。问题是某些氟化学物质在动物身上积累的程度远高于多氯联苯和杀虫剂,导致一些科学家敦促消费者避免使用诸如雨衣和不粘煎锅等产品。 Checkerspot的生物技术材料围绕这个问题进行创新。

“这是户外娱乐业专注于解决的最大挑战,”Dimmler说,“我们很惊讶,户外娱乐是煤矿警告化学的一种金丝雀。”

含氟化学物质非常适用于防水材料,但对人体健康和环境有害,是户外娱乐业面临的主要挑战。 Checkerspot从微藻中生产新型甘油三酯的方法围绕这一问题进行创新。摄影:Mark Doda,来自Unsplash

生物技术流行?

Checkerspot对可持续发展的承诺得到了Fashion for Good的认可,该联盟希望帮助时尚行业规模化技术和商业模式,这些技术和商业模式最有可能改变行业。 Checkerspot的Dimmler被选为十大创新者之一,参与其为期12周的课程,包括与企业合作伙伴的指导和业务发展机会。

我向Dimmler询问,对于像Checkerspot这样的公司来说,为基因工程进行公共对话对于为消费者生产有用的产品有多重要。

“冒着被夸大一点的风险,我认为它说明了一切。”Dimmler认为,对于任何新技术,创新者和消费者都有学习曲线,作为用例的耐用品可能会引起更少的健康和安全问题比例如食物或药物。 “我认为,在我们作为一个领域向前发展的时候,这些用例确实非常有趣,”他说。

10月1日至3日在旧金山加入我们,了解合成生物学如何破坏性能材料。在SynBioBeta 2019上与创新者和公司会面,寻找新的机会,合作并发现生物工业革命的潜力。

2   2019-04-25 17:21:02.597 解读免疫系统:Cogen ImmuneMedicines首席执行官Jose-CarlosGutiérrez改变抗原疗法的范例 (点击量:5)

在我们为几乎所有事情服用药物的时代 - 从轻微的头痛到危及生命的感染 - 我们很难相信,在我们的身体内存在困扰我们的疾病的“治疗方法”。当我们抵御感染和疾病的第一道防线 - 我们的免疫系统 - 让我们失望时,我们会付出代价 - 有时甚至是我们的生命。在我们的治疗方法中,我们经常将免疫系统排除在外。它已经让我们失望了,所以我们把它放在次要位置,并带来“大枪”,这将完成工作 - 抗生素,化学疗法,辐射。

这些治疗方法已经挽救了无数生命,但不是没有留下破坏的道路,从破坏的肠道微生物体到消失的免疫系统,甚至使普通感冒致命。世界各地的研究人员和临床医生一直致力于一个利用免疫系统而不是忽视免疫系统的医疗保健新时代 - 甚至更糟糕的是,它几乎无用。

我们的免疫系统很强大。它非常具体 - 你的身体充满了独特的免疫细胞,可以杀死“病态”细胞,如癌细胞。它还具有内存,可识别您上次在十年前暴露的传入病毒。这些强大的特征是基于抗原的疗法的基础,这些疗法已经显示出治疗从糖尿病到癌症的各种病症的希望 - 没有与更传统治疗形式相关的附带损害。

解读基于抗原的疗法的关键

免疫细胞特异性 - 使基于抗原的疗法如此有前景的特征 - 也是一项重大挑战。病态细胞在其表面显示称为抗原的蛋白质;被称为T细胞的免疫细胞识别具有独特受体(TCR)的抗原。对于一种抗原的一种受体,抗原-TCR配对的多样性数以百万计。总部位于剑桥的Cogen ImmuneMedicines(2017年由Flagship Pioneering创立)首席执行官Jose-CarlosGutiérrez将这些配对比作代码。拥有数十亿个独特的配对 - 我们每天都会接触到数以百万计的病毒和突变的人类细胞 - 解码所有可能的组合并非易事。但这是Cogen ImmuneMedicines为了将抗原疗法推向医学前沿而采取的措施。

传统的基于抗原的疗法依赖于肽-MHC四聚体的产生 - 感兴趣的抗原与T细胞识别外来细胞所必需的主要组织相容性复合物(MHC)分子的组合。四聚体是鉴定抗原特异性T细胞的有力工具。但是创造它们的过程是漫长而艰巨的:不仅复合物必须在细菌中表达然后被分离和重新折叠,而且这种方式一次只能制造一种复合物。

Cogen ImmuneMedicines的Cogen引擎 - 结合多种技术的平台 - 利用高通量,无细胞技术生产抗原-MHC四聚体。四聚体的所有组分都编码在微滴内部的单链cDNA上,其中蛋白质被表达和折叠。微流体能够同时生产数千个条形码复合物,产生具有前所未有多样性的抗原MHC文库。

但关键是破解代码的第三部分:功能。抗原-MHC文库用于询问肿瘤,淋巴结或血液中的T细胞,在那里它们不仅识别高亲和力抗原-TCR对,而且还识别T细胞 - 效应细胞的功能状态,激活细胞或记忆细胞。关键的是,这个过程可以在单个肿瘤内的多个细胞以及多个个体中相当快速地完成,从而鉴定与特定类型的癌症相关的关键抗原-TCR对。与现有的新抗原测序或基于洗脱的方法不同,Cogen Engine生成肿瘤中存在的所有抗原-TCR对的完整图谱。

“这三个代码,T细胞受体代码,抗原代码和功能代码,逐个细胞,能够独特地洞察免疫系统,”Gutiérrez说。 “如果我们[可以]弄清楚......针对特定疾病的抗原和T细胞受体的特定代码,并将它们作为药物给予,我们将能够概括出免疫系统如何治愈疾病。 21世纪的免疫医学是抗原和克隆型特异性,非常有选择性和非常特异性。“

当然,最终目标是将抗原-TCR代码转化为可用于治疗癌症以及最终治疗其他疾病的药物。它可能看起来像天空中的馅饼 - 尽管经过几十年的努力,我们还没有找到治疗癌症或自身免疫疾病的方法 - 但根据Gutiérrez的说法,问题不在于治愈是否存在;它正在利用已经存在于我们自己身体内的治疗方法。

“我们的免疫系统每天治愈我们,使用多种抗原和多种克隆型T细胞做协调工作,这就是我们要做的事情。我们没有做任何新的事情,[治疗]已经存在,我们的工作就是揭示它们。治愈是我们应该追求的目标,“他说。

引领生态系统,充分利用精准免疫医学的力量

虽然Cogen ImmuneMedicines致力于成为抗原-TCR治疗的领导者,但Gutiérrez强调健康,协作的生态系统的力量。 Cogen团队专注于开发强大的技术来解码与疾病相关的抗原-TCR功能代码,同时与学术医疗中心和医生科学家建立了合作伙伴关系,他们最终将在纵向临床试验中使用Cogen Engine来推动药物开发。

Cogen ImmuneMedicines还为教授提供居住计划,让他们每周一天加入团队,了解他们的技术,了解他们的行动,并分享他们的见解。古铁雷斯表示,人们越来越认识到需要加入他所谓的“合作项目,以发现已经存在的药物”。

“最终免疫医学将[打开]许多其他疾病的大门。 Cogen希望引领潮流,但这将是一项合作努力,不仅仅涉及Cogen,还涉及学术界和工业界的许多其他人,“他说。

而且,合作中最关键的部分是我们一直与我们共同拥有的 - 免疫系统。我们现在拥有开始释放其全部潜力的工具 - 是时候将免疫系统带回医学的最前沿。

10月1日至3日在旧金山加入我们,了解合成生物学如何破坏医学。注册参加SynBioBeta 2019:全球合成生物学峰会。

3   2019-04-23 18:38:05.067 药物发现中最好的秘密是Twist (点击量:2)

从食品配料到医疗保健,蛋白质工程在各种应用中的重要性已不是什么秘密。使用合成生物学工具,我们可以创建越来越精确和优雅的酶,优化无数新的和有用的功能。抗体工程是近年来最关键和最有前途的技术之一,并且有可能改变数百万患有糖尿病,癌症和其他衰弱状况的人的生活。

然而,目前设计工程化抗体库的方法 - 变体 - 以确定那些非常适合于感兴趣的疾病或细胞的方法,除了耗时之外,还缺乏控制,缺乏覆盖和不精确。在花费数月创建和测试变体之后,研究人员可能不会再追求他们的任务,因为他们使用的技术未能产生他们所需的关键变体。这意味着那些最需要新药的人必须继续等待救济。

有一种更好的方法 - 整个社区尚未意识到的方法。但这很可能很快就会改变。盖子即将脱离药物发现中最保守的秘密。

精确,无偏见和快速的抗体变体文库

该秘密的所有者是Twist Biopharma的CSO和Twist Bioscience的蛋白质工程副总裁Aaron Sato。

您可能已经熟悉Twist革命性的高通量硅DNA合成平台,该平台为全球学术界和工业界的研究人员减少了基因合成的时间和成本。然而遗传密码的力量在最终产品中实现:蛋白质。在Twist现有技术的基础上,佐藤的蛋白质工程团队在短短一年时间内成长为一支由12人组成的紧密团队,他们通过多种技术展示了概念证明 - 佐藤说,他们的速度证明了这一点。可以产生抗体库并产生真正的影响。这一成功很大程度上归功于其团队指尖提供的多种资源 - 例如大型自动化团队和生物信息学以及软件支持 - 在Twist规模的传统生物技术公司中无法获得。

他们的抗体变体文库技术是独特的,因为它精确,提供无偏,全面覆盖抗体变体,不引入终止密码子/序列负债,并且像所有Twist产品一样,使用NGS来确认和保证抗体序列。与Twist Biopharma分开,Twist Bioscience的图书馆概念验证研究之一,由David?ling及其同事在阿斯利康的创新药物和早期发展生物技术部门(以及伦敦帝国理工学院的合作者)领导,证明了Twist的图书馆技术产生了99.9%的与ePCR相比,预测的最大氨基酸变体数量仅为35%。由Twist图书馆确定但未发现ePCR产生的文库中的一些被认为是潜在药物开发的候选者。

“我认为这是我们在蛋白质工程中所做的一代,”佐藤说。 “我总是发现Twist库技术能够实现我们一直梦寐以求的这些酷库,因为我们无法精确定义每个序列。现在我们可以,因为我们可以合成这么多。在未来,[我们的]技术将使科学家成为他们的创造性人才,创造新的图书馆和他们过去无法做到的发现技术类型。“

告诉我数据

可以肯定的是,这是一项有风险的业务,因为技术仍然是如此新颖,并且正在被证明。佐藤说,他们收到的最大反馈不是批评,而是对他们的技术缺乏信心。

“人们希望看到更多数据;为了销售这项技术,人们需要相信它能够发挥作用,并且通过看到我们正在做的事情的结果来获得信心,“佐藤说。 “我们只需要继续进行概念验证研究,以显示我们所做的事情的价值,并且我预见到人们会对我的技术感到如此兴奋,就像我那样[反馈]只会解决自己的问题。真的明白这带来的价值。“

目前,许多概念验证研究都是与范德比尔特大学医学中心等学术团体和小型公司合作完成的。佐藤认为,小公司是理想的合作伙伴,因为他们愿意冒一些风险尝试像Twist蛋白质变体库技术这样的革命性新技术。他们将Twist视为他们可以合作的合作伙伴,以找到他们不知道如何解决的问题的解决方案 - 无论是特定目标还是特定细胞疗法 - 这使得这种合作关系极为富有成效。

赋予改变生活的疗法

然而,大型制药公司开始认识到他们技术的力量只是时间问题,佐藤说,他们最近宣布与LakePharma合作将有助于推动他们在这个领域取得进展。通过这种合作关系,Twist和LakePharma将使用合成抗体库来发现针对GPCR的新型抗体,这些抗体涉及多种疾病,从炎症和疼痛到癌症。在不久的将来,Twist Bioscience将为其他目标类别提供额外的合成库,LakePharma将使用它们来对抗其他目标类别。

这只是医学新时代的开始,而Twist计划引领潮流。例如,Twist具有独特的优势,可以帮助CAR-T治疗领域的公司,因为这种方法取决于抗体的作用。这些公司可以使用Twist的合成抗体库快速发现它们可以简单地整合到其CAR T平台中的靶向分子。换句话说,Twist的技术很可能成为改变生活的疗法背后的引擎 - 甚至可能治愈。

Twist的首席执行官艾米丽·勒普鲁斯特(Emily Leproust)表示,她的CSO最好的药物发现秘密很快就会被淘汰 - 它已经走了出来。

“很快,”她说,“人们将意识到技术的力量,我们认为这将改变药物发现的方式,并可能改变许多人的生活。”

Aaron Sato和Emily Leproust将于10月1日至3日在旧金山的SynBioBeta 2019演讲。与创新者和公司会面,寻找新的机会,合作并发现生物工业革命的潜力。

4   2019-04-14 09:40:35.827 丢失DNA修复系统会在许多癌症类型中造成独特的脆弱性 (点击量:2)

癌细胞通过调节一种或多种其他基因的活性来适应潜在的致命突变和其他分子故障,在此过程中依赖于这些基因的存活和生长。由此产生的遗传依赖性可能为开发新的精确指导药物或其他癌症治疗策略提供目标。

在自然报道中,由麻省理工学院和哈佛大学广泛研究所和Dana-Farber癌症研究所的癌症依赖地图(DepMap)项目的成员领导的研究人员描述了大部分结肠,胃,子宫内膜和卵巢共有的这种脆弱性。癌细胞系。有问题的基因WRN从这项工作中脱颖而出,成为一个有吸引力的新药开发目标。

具有这种WRN依赖性的细胞系都具有称为微卫星不稳定性(MSI)的遗传特征。这种猖獗突变的倾向仅在癌细胞中出现,并且是由于其中一种细胞破坏受损DNA的方法(一种称为错配修复的机制)的破坏所致。大约15%的结肠癌,22%的胃癌,20%至30%的子宫内膜癌,以及每年诊断出的卵巢癌的12%缺乏不匹配修复并且具有MSI的特征。

“我们希望我们的工作将鼓励开发针对MSI肿瘤的WRN抑制剂,”Broad的共同资深作者和DepMap副主任Francisca Vazquez表示,他与共同第一作者,广泛癌症项目的Edmond Chan和Dana-广泛和广泛的准会员和Dana-Farber胃肠肿瘤学家Adam Bass的Farber和Tsukasa Shibue领导了这项研究。

5   2019-04-08 09:50:12.507 研究综述:2019年3月29日 (点击量:2)

欢迎来到2019年3月29日的研究综述,这是布罗德研究所(Broad Institute)的科学家和他们的合作者发表的最新研究的一个反复出现的快照。

了解精神分裂症-从基因组到酚体

基因组研究已经确定了数百个与精神分裂症风险相关的候选基因。然而,为了更好地理解精神分裂症和其他神经精神疾病的潜在机制,识别这些基因中许多先前未知的表型功能将是有用的。由哈佛大学Summer Thyme and Cell Circuits项目副成员Alexander Schier领导的一个团队通过分析缺乏与人类精神分裂症相关基因的斑马鱼,创建了一个由全脑活动图、大脑结构差异和行为异常组成的表现型图谱。研究小组为未来的研究确定了30个基因的优先顺序,并在《细胞》杂志上发表了研究结果。

血液短缺,解释道

在《实验医学杂志》,努尔Abdulhay,克劳迪娅不快,Jeffrey Verboon列夫路德维希,程序在医学和种群遗传学(MPG)准会员Vijay Sankaran dana - farber波士顿在儿童癌症和血液疾病中心,和他的同事们仔细看看两个无关的病人的情况下,这两个dyserythropoietic贫血——一个条件特点是缺乏红细胞-而其他血细胞生成障碍也与同样罕见的GATA1基因突变有关。研究小组确定,这种突变改变了“剪接”的过程,剪接是在转录过程中移除基因的非编码区域,在这个过程中,DNA被转录成mRNA以产生蛋白质。这项研究显示了剪接错误是如何降低GATA1蛋白水平的,从而导致人类造血的明显变化。

生死(分子)平衡

科学家可以在小鼠和蠕虫等动物模型中发现自噬——细胞清除随年龄增长而积累的受损蛋白质或破损细胞成分的过程——以延长寿命。但有一个临界点:过多的自噬反而会缩短寿命。在《细胞》杂志上,马萨诸塞州总医院代谢项目副成员Alexander Soukas和他的同事认为,多孔线粒体是部分原因。他们发现,缺乏SGK1基因的小鼠和蠕虫自噬水平更高,寿命更短,线粒体通透性增加。他们指出,降低线粒体的渗透性可以使模型的寿命恢复正常,这表明线粒体平衡了自噬的影响。

Cas13b晶体结构

在细胞报告中,Ian Slaymaker和核心研究所成员Feng Zhang领导的团队描述了来自buccae Prevotella细菌Cas13b酶的晶体结构,分辨率为1.65 a。这一结构分析,结合生化实验分析的稳定性,动力学和功能的酶,确定了重要的特点,调控Cas13b的RNA靶向性和裂解活性。从这项工作中获得的见解将使进一步的工程能够改进CRISPR系统中的RNA靶向、碱基编辑和核酸检测。

需要一个村庄

为了更深入地了解共享环境和社会互动如何塑造人类微生物群落,由核心研究所成员Eric Alm领导的团队分析了参与斐济社区微生物群落项目的287人的数据。他们发现,在与世隔绝的村庄里,细菌DNA可以预测特定的关系,如母亲与孩子或配偶与配偶之间的关系。《自然微生物学》(Nature Microbiology)杂志描述了这项研究,揭示了家庭内部或配偶之间的致病和保护性肠道和口腔微生物传播如何影响个人健康。

更详细的生活片段

Stanley精神病学研究中心的副研究员Evan Macosko和Schmidt的同事Fei Chen在实验室开发了一种新的工具,通过RNA测序和空间编码的DNA条形码,提供了对组织细胞组织的前所未有的观点。这种技术被称为Slide-seq,由罗伯特·斯蒂克尔斯(Robert Stickels)和塞缪尔·罗德里克斯(Samuel Rodriques)开发,最终用户无需显微镜就能生成组织切片的详细图像,并能看到不同的细胞类型和基因表达模式。研究人员使用Slide-seq定位小鼠大脑中的单细胞层细胞,观察损伤后基因表达的变化,以及其他发现。阅读更多的科学或这个广泛的新闻故事。

多基因评分优先考虑多样性

斯坦利中心的联合科学家艾丽西亚·马丁(Alicia Martin)和协会成员、MPG联席主任马克·戴利(Mark Daly)领导的一个研究小组报告称,如果使用来自类似祖先的遗传数据来开发普通疾病的多基因评分,那么在特定人群中的多基因评分会更精确。例如,研究人员表明,分数使用英国生物库开发的数据为一百万人——其中包含信息,大约94%的人有欧洲血统——明显更好的常见疾病的风险预测欧洲血统的人,相比那些非洲和东亚血统。发表在《自然遗传学》(Nature Genetics)杂志上的这一发现,强调了在非欧洲族群中扩大基因组研究的必要性。从广泛的新闻故事中了解更多。

6   2019-04-18 22:19:05.583 Senti Biosciences的首席执行官Tim Lu谈到细胞疗法面临的挑战 - 以及我们如何克服这些挑战 (点击量:2)

具有讽刺意味的是,为了从人体中消除有毒的癌细胞,我们在大多数情况下转向另一组毒药:放射和化疗。多年来,患者和医生都乞求并预测我们退出所谓的癌症治疗石器时代。随着嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法等替代疗法的出现,我们正在接近这样的未来。

CAR-T具有革命性,因为它实质上是“引导”患者的免疫系统 - 特别是T细胞 - 以更好地识别和靶向癌细胞。从患者体内取出细胞,在实验室中,通过病毒载体对细胞进行基因修饰,以表达癌细胞表达的抗原受体,然后再输入患者的血液。然而,该方法的最大问题之一是靶抗原也由非癌细胞表达。与化学疗法和放射疗法一样,目前的CAR-T疗法通常会杀死健康细胞和癌症细胞。

然而,没有理由放弃使用活细胞来靶向癌症。

Timti是Senti Biosciences的联合创始人兼首席执行官,Senti Biosciences是一家专注于下一代基因和细胞疗法的湾区公司,他认为活细胞是癌症治疗未来的重要组成部分。他认为合成生物学是解决细胞疗法面临的挑战并将其带到诊所的理想方式。

细胞疗法的生物学挑战

Lu看到了当今细胞疗法面临的两个挑战:生物学挑战(即让他们专门和安全地工作)和转化挑战(即让他们快速进入诊所)。细胞疗法不仅可以从靶向不同甚至更好的多种抗原中受益,而且可以将癌细胞与正常细胞区分开来,但它们目前无法靶向实体瘤,使其对大部分癌症无效。生物学前提很简单:实体肿瘤可以降低甚至完全消除抗癌免疫反应 - 这是对基于免疫细胞的治疗的重大打击。

如果要将细胞疗法送到诊所,它们也需要相对安全。因为这些疗法非常有效,所以对它们进行编程以便仅在需要时做出反应,能够减弱和控制它们的活动,或者能够在不再需要它们时关闭它们是应该内置的关键安全措施。任何基于细胞的治疗。

当然,要克服这些挑战并非易事,但Senti正在使用强大的合成生物学工具正面解决它们:基因回路。

基因回路:微调细胞疗法的关键

基因电路是精确的多组分生物构建体,它可以对活细胞进行编程以执行逻辑功能 - 就像电子电路一样。简而言之,工程基因电路检测并对输入作出反应,例如调节信号,然后产生指定的输出,例如蛋白质水平的变化。这使得活细胞仅在身体的特定位置或在经历某些疾病状态时活跃,而不是全身或组成性地保持活跃。

Senti Biosciences

图像来源:Senti Biosciences

那么这又如何转化为癌症的细胞疗法呢?例如,区分正常细胞和癌细胞的问题。

“通过合成基因回路,您实际上可以开始做识别两种不同抗原的事情,只有在那里才会触发[反应] - 目标抗原A表达细胞,而不是表达抗原A和B的正常细胞,例如”鲁。 “这种类型的逻辑开辟了广泛的目标组合,因为你可以开始将两个目标,三个目标放在一起,使你能够更加具体地区分癌细胞和正常癌细胞 - 增强治疗活性,同时尽量减少毒性“。

Lu补充道,与传统的基于抗体的疗法相比,活细胞中的基因回路增加了独特的优势。 “对于蛋白质,你可以做多种抗原靶向的类型非常有限,而对于细胞,你有很大的灵活性 - 而且它不一定是抗原。你可以制造识别单一抗原的细胞,并对来自肿瘤的微环境信号作出反应,“他说。这可以促进实体瘤的基于细胞的疗法,其中微环境充满免疫抑制信号。

靶向实体瘤的另一种方法是对细胞进行编程以产生不同的免疫调节剂,降低肿瘤抑制免疫系统的能力并确保强大的抗癌免疫应答。 Senti专注于如何以局部,受控的方式实现这一目标,通过构建基因电路,不仅可以产生所需的免疫调节剂组合,而且可以识别微环境成分,这些成分可以在需要时和需要时触发它们的响应。

——文章发布于2019年4月2日

7   2019-04-16 20:11:55.65 来认识一下尼古拉斯·胡格宁-德佐博士,他正在进化新的蛋白质 (点击量:2)

这位瑞士人从药学开始,然后移居国外,在基因编码扩展和合成生物学领域工作。回到瑞士后,他喜欢在刺激的实验室环境中工作,并期待着花时间在冰壶和划船上。

Huguenin_Dezot_Nicolas_D-BSSE

在你来这里之前,你对D-BSSE了解多少?你来苏黎世联邦理工学院的动机是什么?

当我还是苏黎世联邦理工学院的一名学生时,我就知道了D-BSSE,从那时起我就一直关注潘克和富森格教授的工作。在获得英国剑桥大学分子生物学实验室Jason Chin教授的博士学位和博士后学位后,我和我的合作伙伴(我在那里遇到的)正在寻找一个我们都可以继续发展学术事业的地方。苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)在各自的研究领域都拥有世界级的研究团队,是理想的雇主。Panke教授领导的生物过程实验室和D-BSSE为我想从事的研究方向提供了一个合适的研究环境。此外,我们认为瑞士在一个小范围内提供了大量的就业机会,拥有高效的公共交通系统,而且它也是一个我们可以看到自己长期生活的地方。

你的期望是什么?自从你来到巴塞尔后,你的期望达到了吗?

虽然我以前住在瑞士(我在讲法语的Neuchatel州的Chez-le-Bart长大),在苏黎世联邦理工学院学习,但我对巴塞尔并不太了解。

然而,自从我加入以来,我对D-BSSE和巴塞尔研究机构的活力感到非常惊讶。还有许多其他有趣的研讨会和认识新朋友的机会在活动组织,例如,国家能力研究中心(NCCR)的分子系统工程,位于巴塞尔也通过巴塞尔博士后等关联网络或气体(科学D-BSSE员工协会)。由于我每天往返于苏黎世和巴塞尔之间,我也可以很容易地参加苏黎世ETH组织的活动。对我来说,巴塞尔与工业界的紧密联系也是一个优势,当然降低了与学术界合作和发展协同效应的门槛。

你的第一印象如何?

我不知道我在国外生活的这些年是否提高了我容忍杂乱和不整洁的门槛,但我意识到这是这里实验室里的一个主要话题,非常老套,因为它通常与瑞士文化有关!无论如何,我喜欢在整洁的环境中工作!

你将在D-BSSE进行哪些研究?

我想在这里的D-BSSE进行的研究将集中于开发新的方法来进化蛋白质并赋予它们新的功能。酶是一种蛋白质,在我们的日常生活中无处不在(从洗衣粉到腌肉),但也可以作为催化剂来生产精细化学品。这就是为什么我相信,如果成功,这项研究将在几个研究领域产生重大影响,但也会有很好的商业应用前景。

你希望在瑞士从事什么爱好或个人兴趣?

在剑桥期间,我学会了和我的学院(克莱尔霍尔)划船,我非常喜欢它,我成为学院男子第一艘船的船长!之后,我也有机会与三一学院(Trinity College)合作,在那里我获得了博士后学位。我希望我也能抽出时间在瑞士练习这项运动。

对于冬季,我真的很希望我能重新开始打冰壶,这是我在上大学之前在全国水平上练习的一项运动。

8   2019-04-25 17:31:23.323 恶魔射线可能有未知的分娩区域 (点击量:2)

杜克大学的一项新研究表明,在墨西哥北部加利福尼亚湾沿岸的一个村庄中发现数十条怀孕的巨型恶魔射线意外地被渔网捕获,这可能意味着濒临灭绝的物种在附近海域有一个以前未知的分娩区。

研究作者,海洋科学博士生Leo Chan Gaskins表示,如果进一步的研究证实了这种可能性,那么当局和当地渔民应共同制定一项计划,以便在怀孕光线每年四月及四月左右迁移时,将负面相互作用的风险降至最低。和杜克大学尼古拉斯环境学院的保护。

“这些动物非常缓慢地达到性成熟,每窝只有一只幼仔,因此即使少数怀孕的雌性也会因副渔获物而失去,可能对当地人口的出生潜力和长期生存产生可怕的影响,”加斯金斯说。

最大的射线物种,巨型魔鬼射线(Mobula mobular)可长到17英尺长,以其杂技跳跃和深潜而闻名。每年当他们在浅水热带和亚热带水域觅食磷虾和其他猎物时,他们被渔网纠缠在一起,被捕获并被杀死为偶然的副渔获物。

“我们对他们的全球人口规模,年度运动模式和生殖区知之甚少,因此发现和保护以前未知的扑克地将是保护的好消息,”加斯金斯说。

他于4月23日在“生态学”杂志上发表了他的同行评审论文。

2014年4月,Gaskins在加利福尼亚湾作为公爵本科生参加了以社区为基础的海洋保护实地课程,观察了索诺拉北部一个小型渔业社区海滩上刺网缠绕的数十只死巨魔。由于这些动物巨大的体重和重量,渔民无法将它们送回大海并被迫降落。

“每一只被切开的女性射线都怀有一只小狗。我确定这些小狗是足月的,因为我能够恢复一只刚出生在网中的小狗。我们将它释放出来,然后在破浪中游走, “加斯金斯回忆说。

对两只死去的成年雌性和一只死幼崽的翼展的测量结果证实了他认为这些幼崽是足月的。科学家估计雌性巨型恶魔射线在达到性成熟时的平均翼翼宽度为2.18米;测量的两个加斯金斯分别为1.97米和2.17米。新生幼仔的平均测量值为1米;他测量的是0.91米。

“这些测量结果以及每艘船都有多条怀孕射线的事实表明,渔民们已经在不知不觉中将他们的渔网放置在一个扑力区,”他说。

过去的研究表明,巨型魔鬼在春季和初夏使用加利福尼亚湾作为交配和饲养区,但那里存在的分娩区域是未知的。

加斯金斯说:“在一个食物丰富的地区,有一个区域是有意义的。” “这些光线的最高密度是优选的猎物,磷虾Nyctiphanes simplex,发生在四月的北部和中部海湾,这与我的观察结果一致。”

他说,了解光线在海湾往返于海拔地区时的位置和时间,将有助于当地渔民,渔业管理人员和保护团体降低副渔获物的风险。

“这将有利于渔民和鱼类,”加斯金斯强调。 “除了渔民不想伤害濒临灭绝的动物的明显人道因素之外,纠缠的光线可能会损坏他们的渔网,赶走所需的渔获物并大大降低他们的收入。雷meat肉在加利福尼亚湾没有价值,只会带来每公斤约三比索。“

在世界其他地区,尤其是东亚地区,巨型魔鬼射线越来越多地成为鳃板的目标和捕获物,这些鳃板用于酿造一种名为彭玉赛的假药用品。 Gaskins指出,在加利福尼亚湾渔业中还没有鳃板市场,但他们能够控制的价格非常高,因此现在保护现状至关重要。

——文章发布于2019年4月23日

9   2019-04-22 17:09:20.197 电刺激可以改善人们的工作记忆 (点击量:2)

在自然神经科学发表的一项开创性研究中,波士顿大学心理学和脑科学助理教授兼博士研究员John Nguyen的Rob Reinhart证明,电刺激可以改善70多岁人的工作记忆,从而提高他们在记忆任务中的表现。与20岁的人无法区分。

Reinhart和Nguyen的研究目标是工作记忆 - 意识存在的心灵的一部分,每当我们做出决定,推理和回忆我们的购物清单时,活跃的部分。莱因哈特解释说,在20世纪30年代末30年代初,工作记忆开始下降,因为大脑的某些区域逐渐变得断开和不协调。当我们到达60和70年代时,这些神经回路已经恶化到足以使我们中的许多人经历明显的认知困难,即使在没有像阿尔茨海默病这样的痴呆症的情况下也是如此。

但是这两个人发现了一些令人难以置信的东西:通过使用电流来无创地刺激失去节奏的大脑区域,我们可以大大提高工作记忆的表现。

在这项由美国国立卫生研究院资助的研究中,他们要求一群20多岁的人和一群60多岁和70多岁的人进行一系列记忆任务,要求他们查看图像,然后,在短暂停顿后,确定第二张图像是否与原始图像略有不同。

在基线时,年轻人在这方面准确得多,明显优于老年人。然而,当老年人通过头皮电极接受25分钟的温和刺激并个性化其个体脑回路时,两组之间的差异消失了。更令人鼓舞的是?记忆增强至少持续到刺激后50分钟时间窗的结束 - 实验结束的时间点。

要理解为什么这种技术如此有效,我们需要看看允许工作内存正常运行的两种机制:耦合和同步。

当不同类型的大脑节律彼此协调时,就会发生耦合,这有助于我们处理和存储工作记忆。缓慢的,低频的节奏 - theta节奏 - 在你的大脑前面跳舞,像管弦乐队的指挥一样。它们回归到更快,更高频率的节奏,称为伽马节律,这些节奏是在处理我们周围世界的大脑区域产生的。

就像一个音乐管弦乐队包含长笛,双簧管,小提琴一样 - 大脑中的伽玛节奏也为电力管弦乐队创造了独特的东西,创造了你的记忆。例如,一个伽玛节奏可能会处理你脑海中持有的物体的颜色,而另一个则捕捉其形状,另一个捕捉其方向,另一个捕捉其声音。

但是当导体与他们的警棍摸索时 - 当theta节奏失去与那些伽马节奏连接的能力来监视它们,保持它们并指导它们时 - 大脑内的旋律开始瓦解,我们的记忆也会失去它们的清晰度。

同时,同步 - 当来自大脑的不同区域的θ节律彼此同步时 - 允许单独的大脑区域彼此通信。这个过程充当记忆的粘合剂,结合个人的感官细节,创造一个连贯的回忆。随着年龄的增长,我们的theta节奏变得不那么同步,我们记忆的结构开始磨损。

Reinhart和Nguyen的工作表明,通过使用电刺激,我们可以重建这些随着年龄增长而倾向于出错的途径,通过恢复大脑内的信息流来提高我们回忆经验的能力。并且不仅仅是老年人能够从这种技术中受益:它也为年轻人带来了希望。

在这项研究中,14名年轻成人参与者在记忆任务方面表现不佳,尽管他们的年龄很大 - 所以他还召回他们来刺激他们的大脑。

莱因哈特说:“我们发现那些在20多岁时更年轻的表现不佳的人也可以从同样的刺激中受益。” “我们可以提高他们的工作记忆力,即使他们不是60或70年代。”

他补充说,耦合和同步存在于一个连续统一体中:“这并不像有些人不会和那些情侣结婚。”

在光谱的一端,具有令人难以置信的记忆的人可能在同步和耦合方面都很出色,而患有阿尔茨海默病的人可能在这两方面都有很大的困难。其他人介于这两个极端之间 - 例如,你可能是一个弱耦合器,但强大的同步器,反之亦然。

莱因哈特强调,当我们使用这种刺激来改变神经交响乐时,我们不只是做一个小调整。 “这与行为有关。现在,[人们]以不同的方式执行任务,他们更好地记住事情,他们感觉更好,他们学得更快。这真是非凡。”

展望未来,他预见到他未来的各种应用工作。

“这为潜在的研究和治疗方案开辟了一条全新的途径,”他说,“我们对此感到非常兴奋。”

Reinhart希望通过将其应用于动物模型来研究电刺激对个体脑细胞的影响,并且他对重复刺激剂量如何进一步增强人类大脑回路感到好奇。然而,最重要的是,他希望有一天他的发现能够为世界上数百万患有认知障碍的人带来治疗 - 特别是那些患有阿尔茨海默病的人。

——文章发布于2019年4月12日

10   2019-04-16 20:28:56.92 大脑中的关键'电气开关' (点击量:2)

科学家已经揭示了大脑中与学习,记忆,行为和情绪相关的关键受体的结构。

发表在“科学”杂志上的这项新研究首次揭示了AMPA受体在其自然状态下的结构。这一发现可能会引发对各种神经系统疾病和疾病背后机制的新见解。

“这些是大脑的基本电子开关,”资深作者Eric Gouaux博士说,他是OHSU Vollum研究所的高级科学家,Jennifer和Bernard LaCroute神经科学术语主席,也是Howard Hughes医学研究所的研究员。 “如果这些开关不能正常工作,那么大脑就不起作用。它可能导致癫痫发作,记忆丧失和阿尔茨海默病等神经退行性疾病。”

俄勒冈州波特兰的OHSU和美国能源部太平洋西北国家实验室的研究人员使用低温电子显微镜和目标质谱来揭示啮齿动物中AMPA受体的结构和亚基排列。 AMPA受体被神经递质谷氨酸激活,形成可渗透的离子通道,其在整个神经系统的细胞之间传递信号。

通过辨别啮齿动物工作结构的构成,科学家们可以在人类大脑的死后样本中分离出相同的结构并进行比较。然后,他们可以确定健康AMPA受体的结构和组织与患有神经退行性疾病的人之间的差异。

事实上,Gouaux说OHSU的研究人员打算这样做。

“这太令人兴奋了,”他说。 “我们无法保证,但我们想要做的是了解这些受体在破坏性人类疾病方面的差异,目前很少有治疗方法。如果我们能够获得关于疾病机制的新见解,它可以为治疗提供新方法。“

这项新发现是通过一项革新结构生物学领域的技术实现的。

使用cryo-EM的能力极大地提高了科学家在真正的自然状态或本地状态下辨别个体受体的能力。 Gouaux以前依靠X射线晶体学来观察中枢神经系统中的重要结构,然而这种技术需要科学家们堆积大量相同的分子,以便它们可以结晶形成其原生结构的人工图像。

Cryo-EM使科学家能够看到近原子细节的分子。

“这是一种敏感技术,你只需要少量分子,”Gouaux说。 “现在我们可以检查真正的受体,因为它存在于自然状态。”

——文章发布于2019年4月11日