IT|科学家们在分子水平上寻求创新的癌症治疗方法( 二 ) 科学家们在分子水平上寻求创

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2021年6月，黄俊和他的团队利用基因编码的生物传感器、机器学习和超分辨率显微镜的组合，在分子水平上直观地观察糖酵解--细胞代谢葡萄糖的过程。他们发现，当细胞移动和收缩时，它们会消耗更多的能量，并通过一个以前未知的受体摄取葡萄糖--这两种见解都可以进一步研究广泛的疾病。例如，如果医生能够抑制肺内皮细胞的糖酵解，他们可以减少COVID-19患者的急性呼吸道综合症的影响。
黄俊认为机器学习将是推进我们对免疫系统理解的核心，帮助像他这样的研究人员处理超分辨率成像产生的大量数据。在谈到他的工作时，黄俊指出他的工具提供了一种达到目的的手段--他追求技术不是为了技术本身，而是为了回答关于免疫学的问题，最终开发出有用的治疗方法。这是他在博士后培训期间形成的一种理念。
“我在一个免疫学实验室工作，有很多与医学博士和医学博士/博士的合作， ”黄俊说。“这种经历改变了我的思维方式。它使我想到， ‘医生们实际上认为什么是重要的？病人真正需要什么？我们怎样才能把基础科学、基础研究与之联系起来？’作为一名工程师，这是我想做的事情。”
当新冠大流行首次出现时，各地的研究人员将注意力转向解决这一危机。对于黄俊和他的团队来说，这是一个将他们对免疫学的高级研究应用于新威胁的机会。尽管他们之前没有研究过COVID-19 ，但免疫学研究的本质是可以迅速适应新出现的疾病。在这种情况下，研究人员将他们对外泌体的研究转向SARS-CoV-2 ，外泌体是由癌细胞分泌的抑制免疫系统的小囊泡。该团队相信他们可以利用同样的机制来对抗导致COVID的病毒。
博士后学者陈敏和研究生吉尔-罗森伯格领导了这个项目，他们首先调查了SARS-CoV-2背后的结合机制，其表面的刺突蛋白与人类细胞上的ACE2受体蛋白结合。
然后，该团队设计了表面带有高密度ACE2蛋白的纳米颗粒，创造了一个任何病毒都无法抗拒的细胞诱惑。他们还在设计中加入了中和抗体，以便一旦病毒被捕获，身体的免疫细胞将迅速吞噬并摧毁这个陷阱，包括病毒和所有的病毒。
在小鼠模型中进行的早期测试表明，这种陷阱能有效地遏制和消除病毒。然后，他们用两个捐赠的人类肺部连接到一个灌注装置和呼吸机来测试这些陷阱。他们发现，纳米陷阱能够完全阻止病毒感染肺部。
该团队现在正在研究如何将他们的纳米陷阱应用于该病毒的其他变种，并已开始与制药公司谈判，以获得该技术的许可。
【IT|科学家们在分子水平上寻求创新的癌症治疗方法】从基础科学到临床治疗，黄俊和他的团队开发的纳米陷阱代表了其研究的潜力。展望未来，黄俊计划在其免疫学研究中采用更多的技术，并开发免疫疗法。黄俊希望通过这样的技术，有朝一日能够实现他多年前设定的目标。