在基因治療領(lǐng)域,尤其是針對(duì)血紅蛋白病等罕見遺傳病的治療中,基于基因編輯的自體造血干細(xì)胞(HSCs)移植展現(xiàn)出巨大的治愈潛力。然而,HSCs 作為一種極為敏感且脆弱的細(xì)胞類型,其高效改造仍面臨多重挑戰(zhàn):現(xiàn)有遞送技術(shù)毒性高、可遞送分子類型受限、難以實(shí)現(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用。
傳統(tǒng)電穿孔技術(shù)(Electroporation, EP)雖應(yīng)用廣泛,卻容易造成明顯的細(xì)胞損傷,導(dǎo)致活力下降、基因表達(dá)異常,并影響其長(zhǎng)期增殖與分化能力,嚴(yán)重限制了臨床轉(zhuǎn)化。美國Portal公司基于機(jī)械擠壓穿孔技術(shù)開發(fā)的創(chuàng)新遞送平臺(tái),正為這一領(lǐng)域帶來全新解決方案。
什么是Portal機(jī)械擠壓穿孔技術(shù)?
Portal創(chuàng)新遞送平臺(tái)采用基于物理原理的機(jī)械擠壓穿孔技術(shù),其工作流程高效且溫和:

混合:將細(xì)胞與目標(biāo)載荷(如 mRNA、RNP等)共同懸浮于溶液中;
擠壓:使細(xì)胞快速通過 Portal® 特殊設(shè)計(jì)的微流控芯片通道(孔徑約為細(xì)胞直徑的70%);
進(jìn)入:細(xì)胞在物理擠壓下發(fā)生瞬時(shí)形變,形成可自我修復(fù)的孔隙,周圍目標(biāo)分子順勢(shì)進(jìn)入細(xì)胞質(zhì);
恢復(fù):細(xì)胞膜迅速修復(fù),細(xì)胞恢復(fù)完整狀態(tài)。
整個(gè)過程快速、溫和,無需化學(xué)試劑或病毒載體,也避免了電擊對(duì)細(xì)胞造成的應(yīng)激與損傷。
為什么Portal更適合HSCs工程化?
1. 高效遞送多種mRNA與RNP,支持體內(nèi)外表達(dá)
超過90%的HSCs可高效表達(dá)轉(zhuǎn)染的mRNA。

2. 更大限度保持細(xì)胞表型與功能
經(jīng)微陣列分析、CFC測(cè)定和NBSGW小鼠移植研究證實(shí),Portal處理的CD34+細(xì)胞在行為上與未處理組高度一致;
相比之下,電穿孔易導(dǎo)致基因表達(dá)失調(diào)、集落形成下降、植入率降低及分化能力受損;
遞送抗B2M和抗CCR5 RNPs時(shí),CD34+細(xì)胞可實(shí)現(xiàn)高編輯率。


Portal對(duì)細(xì)胞表型和分化能力幾乎沒有影響
3. 處理后細(xì)胞可立即使用,大幅縮短制備周期
無需恢復(fù)培養(yǎng),可直接用于移植,顯著減少體外操作時(shí)間;
更符合臨床“床旁即時(shí)使用"(point-of-care)需求。
Portal是人類原代CD34+細(xì)胞進(jìn)行mRNA轉(zhuǎn)染或基因編輯的理想技術(shù)方案,不僅可實(shí)現(xiàn)高效細(xì)胞改造,還可快速投入臨床應(yīng)用,助力建立更貼近患者的HSC治療新范式。
Portal 矩陣:覆蓋研發(fā)至臨床的全鏈條需求
1. Gateway™ :科研級(jí)細(xì)胞遞送系統(tǒng)

專為細(xì)胞基因治療研發(fā)設(shè)計(jì),支持CRISPR RNP、mRNA、蛋白質(zhì)等多樣化遞送。適用于免疫細(xì)胞、干細(xì)胞等難轉(zhuǎn)染細(xì)胞,顯著提升基因編輯效率。
2. Galaxy™ :高通量細(xì)胞遞送系統(tǒng)

可與自動(dòng)化平臺(tái)無縫集成,滿足大規(guī)?;衔锖Y選需求,助力藥企快速篩選有效候選藥物,降低研發(fā)成本與時(shí)間。
3. GMP級(jí)模塊化耗材(MilliBooster等)

支持臨床級(jí)細(xì)胞治療生產(chǎn),兼容第三方GMP設(shè)備,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
應(yīng)用前景:推動(dòng)更接近臨床的HSC治療新模式
Portal創(chuàng)新遞送平臺(tái)不僅適用于mRNA和RNP,還可高效遞送蛋白質(zhì)、小分子、納米材料等多種生物材料,具備廣泛的應(yīng)用潛力。該技術(shù)有望實(shí)現(xiàn):
快速、規(guī)?;募?xì)胞工程化;
體外停留時(shí)間更短,降低細(xì)胞應(yīng)激;
更優(yōu)的細(xì)胞存活率與功能維持,進(jìn)一步提升治療效果。
憑借高效、溫和與多用途的特性,Portal技術(shù)為造血干細(xì)胞基因編輯與細(xì)胞治療提供了一條更可靠、更貼近臨床的創(chuàng)新路徑。
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