Serotiny攜Twist齊攻高通量蛋白質工程 從設計優化CAR-T克服實體癌挑戰

撰文記者 吳培安
日期2022-11-28
Twist Bioscience舉辦網路研討會,邀請美國灣區生技公司Serotiny共同創辦人暨科技長Justin Farlow演講。(本圖截自視訊研討會)
近(3)日,聚焦於合成生物學創新平台的Twist Bioscience舉辦網路研討會,邀請到美國灣區生技公司Serotiny共同創辦人暨科技長Justin Farlow,分享他們針對全球細胞治療最火熱的嵌合抗原受體T細胞療法(CAR-T),藉由Twist結合深度學習的高通量重組性組合庫(Combinatorial Assembly Libraries),輔助科學家在蛋白質工程設計、測試的初期階段,就能篩選出最佳的CAR候選序列,加速CAR-T業者的產品線研發。
 
Farlow表示,嵌合抗原受體(CAR)能將人體既有的T細胞,改造成打擊腫瘤的細胞療法。有了設計得宜的CAR,將能使T細胞靶向特定腫瘤抗原,使其更具腫瘤殺傷力,且在遭逢腫瘤時能促進T細胞增殖,並減少T細胞耗竭(T cell exhaustion)的影響,有望成為攻克治療難度高的實體癌(solid tumor)的新希望。
 
然而,CAR是一種跨細胞膜、由9個結構域組成的多結構域(multi-domain)蛋白質,科學家想要從胺基酸序列設計出理想的CAR蛋白,需要考量這些序列折疊後的蛋白質元件彼此之間的影響,以及設計的CAR蛋白在細胞上表現時具備的功能。
 
Farlow表示,由於CAR的蛋白質工程極為複雜,因此需要使用到高通量的分析工具作為輔助,因此在與Twist的合作下,Serotiny成功針對CAR的膜外及膜內結構,建立了兩種將胺基酸序列(amino acid sequence)與細胞表現型(phenotype)結合的CAR文庫,其中胞外優化文庫包含了64種組合,胞內對照文庫則有多達將近8千種組合。
 
Farlow強調,透過這套文庫系統,就能在設計的過程中即時分析各個蛋白質元件之間的關係、提供使用者建議,並預測所設計出的候選CAR,在細胞表現型、表面表現(surface expression)、細胞活化、細胞增殖率、去顆粒作用(degranulation)的優劣,幫助使用者快速評選出最符合需求的候選CAR。
 
Farlow也表示,這類型的高通量蛋白質工程文庫,除了CAR,也能用在其他多種應用到多結構域蛋白的療法研發,例如SynNotch、TAC、Artemis、CAR-1XX、iCAR、PrimeR、IFP等,潛力非常大。
 
Serotiny致力於為科學家帶來編碼多結構域蛋白質的創新,進而加速次世代細胞基因療法(CGT)的開發;Twist Bioscience則聚焦於以DNA為基礎的次世代合成生物學平台,涉獵了基因、文庫(libraries)、次世代定序(NGS)、寡核苷酸池(oligo pools)、核酸合成控制及抗體產品服務,目前在全球有廣泛的合作關係。
 
目前Twist在臺總代理,是2020年成立的倍思特生技(ABreal Biotech),該公司透過代理,引進Twist的合成生物學產品服務,為臺灣科研單位與生技公司提供高品質的生命科學產品解決方案。
 
研討會影片:
https://youtu.be/-kPMNz24tBk
 
(報導 / 吳培安)