西湖大學(xué)創(chuàng )新破局基于天然生物學(xué)機制，實(shí)現高效基因遞送
小鼠原代免疫細胞的基因轉染長(cháng)久以來(lái)都是一道難題。轉染效率低、細胞死亡率高等問(wèn)題始終困擾著(zhù)科研人員?，F有的基因遞送方法，包括慢病毒、腺病毒、電轉以及脂質(zhì)體等，都無(wú)法實(shí)現在這些原代免疫細胞中高效且安全的基因遞送，極大地制約了相關(guān)研究的進(jìn)一步深入。
最近，西湖大學(xué)與西湖凝聚體研究團隊成功研發(fā)了全球首個(gè)基于內源蛋白凝聚體的轉染試劑——ProteanFect，為這一難題帶來(lái)了新的解決方案【圖6】。作為新一代非病毒、非電轉、非脂質(zhì)體的轉染試劑，ProteanFect 基于天然生物學(xué)機制，在多種原代細胞中實(shí)現了高效的基因遞送。
最近一批使用者紛紛反饋ProteanFect在小鼠原代免疫細胞上轉染的高效率。我們在這里也給大家分享他們的心得體會(huì )與喜悅：
一）清華大學(xué)免疫所、中山大學(xué)腫瘤防治中心：顛覆對原代T細胞轉染的認知
清華大學(xué)免疫所與中山大學(xué)腫瘤防治中心的科研人員在使用ProteanFect Max后，分別成功將GFP mRNA或多個(gè)目的基因片段轉染至小鼠 T 細胞。他們表示：這個(gè)真的顛覆了我們之前對T細胞轉染的認知，非常棒的試劑！
圖1：清華大學(xué)免疫所的研究者使用ProteanFect Max在小鼠原代T細胞中實(shí)現令人驚艷的轉染效果
圖2：ProteanFect在小鼠原代T細胞中轉染多個(gè)目的基因結果反饋
二）澳門(mén)大學(xué)：突破原代NK細胞轉染的多年瓶頸
自然殺傷（NK）細胞是天然免疫系統重要部分，其生物學(xué)特性使傳統轉染法難起效。澳門(mén)大學(xué)用戶(hù)曾長(cháng)期在小鼠原代NK細胞轉染方面有科研瓶頸。使用ProteanFect Max后成功轉染小鼠NK細胞，她激動(dòng)反饋：“我轉不上小鼠 NK 很久了，這次終于成功了，轉染后的光很明顯，我非常高興，這是我多年來(lái)第一次在轉染 NK 細胞上取得這樣的成果！”ProteanFect轉染試劑盒基于獨特原理，有效克服了小鼠原代NK細胞轉染難題。
圖3：ProteanFect在小鼠原代NK細胞中轉染EGFP mRNA結果反饋
三）暨南大學(xué)：γδT細胞轉染的驚喜成效
暨南大學(xué)的研究者在對γδT細胞轉染EGFP mRNA實(shí)驗中，證實(shí)了ProteanFect的高效核酸遞送性能。需要注意的是，γδT細胞屬于高度難轉染的原代細胞，對此研究者表示：“慢病毒、腺病毒我們都嘗試過(guò)了，之前根本無(wú)法實(shí)現轉染。” 然而，使用ProteanFect試劑盒轉染后的γδT細胞卻呈現出了較高的轉染效率。
圖4：使用ProteanFect Max在小鼠原代γδT細胞中實(shí)現高效轉染
什么是ProteanFect？
ProteanFect系列轉染試劑盒的成功研發(fā)，源于對細胞內生物凝聚體（biomolecular condensates）的深刻認知。生物凝聚體作為細胞內的一種特殊無(wú)膜細胞器，由蛋白質(zhì)、RNA和脂質(zhì)等多種生物大分子通過(guò)液-液相分離（liquid-liquid phase separation）而形成（圖5）。它在細胞中能夠快速自組裝，并參與多種重要的生物過(guò)程。有研究指出，早期的遺傳信息分子如RNA很可能在這些生物凝聚體中誕生，為生命的起源提供了關(guān)鍵支持。
圖5：有膜細胞器與無(wú)膜細胞器
生物凝聚體的形成與一類(lèi)哺乳動(dòng)物內源蛋白密切相關(guān)，這類(lèi)蛋白具備和核酸高效自組裝的特性?；谶@樣的研發(fā)背景，科研人員對一種哺乳動(dòng)物內源蛋白進(jìn)行了工程化改造，進(jìn)而得到了ProteanFect。ProteanFect蛋白分子與核酸高效形成高度規律的球體結構復合物。該復合物可高效進(jìn)入小鼠原代免疫細胞，快速釋放核酸分子以實(shí)現基因表達。在完成基因遞送使命后，復合物會(huì )天然降解其余蛋白成分，從而極大地降低對細胞的毒性。
圖6：ProteanFect核酸遞送原理示意圖
結語(yǔ)
ProteanFect轉染試劑盒在小鼠原代T、NK以及γδT細胞轉染方面所呈現出的出色表現，不過(guò)是其優(yōu)異性能展示的開(kāi)端而已。于實(shí)際應用場(chǎng)景下，該試劑盒于其他諸多類(lèi)型的原代細胞以及那些向來(lái)被視作難轉染的細胞系開(kāi)展的轉染實(shí)驗里，同樣彰顯出了極為卓越的性能。其中涵蓋了多種腫瘤細胞、造血干細胞等等不同種類(lèi)的細胞。由此可見(jiàn)，ProteanFect轉染試劑盒無(wú)疑具備著(zhù)極為廣泛的應用前景。
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