在基因治療領(lǐng)域,尤其是針對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、難以實現(xiàn)規(guī)模化應(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胞損傷,導(dǎo)致活力下降、基因表達異常,并影響其長期增殖與分化能力,嚴重限制了臨床轉(zhuǎn)化。美國Portal公司基于機械擠壓穿孔技術(shù)開發(fā)的創(chuàng)新遞送平臺,正為這一領(lǐng)域帶來全新解決方案。
什么是Portal機械擠壓穿孔技術(shù)?
Portal創(chuàng)新遞送平臺采用基于物理原理的機械擠壓穿孔技術(shù),其工作流程高效且溫和:

混合:將細胞與目標載荷(如 mRNA、RNP等)共同懸浮于溶液中;
擠壓:使細胞快速通過 Portal® 特殊設(shè)計的微流控芯片通道(孔徑約為細胞直徑的70%);
進入:細胞在物理擠壓下發(fā)生瞬時形變,形成可自我修復(fù)的孔隙,周圍目標分子順勢進入細胞質(zhì);
恢復(fù):細胞膜迅速修復(fù),細胞恢復(fù)完整狀態(tài)。
整個過程快速、溫和,無需化學試劑或病毒載體,也避免了電擊對細胞造成的應(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
超過90%的HSCs可高效表達轉(zhuǎn)染的mRNA。

2. 更大限度保持細胞表型與功能
經(jīng)微陣列分析、CFC測定和NBSGW小鼠移植研究證實,Portal處理的CD34+細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,CD34+細胞可實現(xiàn)高編輯率。


Portal對細胞表型和分化能力幾乎沒有影響
3. 處理后細胞可立即使用,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間;
更符合臨床“床旁即時使用"(point-of-care)需求。
Portal是人類原代CD34+細胞進行mRNA轉(zhuǎn)染或基因編輯的理想技術(shù)方案,不僅可實現(xiàn)高效細胞改造,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™ :科研級細胞遞送系統(tǒng)

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

可與自動化平臺無縫集成,滿足大規(guī)模化合物篩選需求,助力藥企快速篩選有效候選藥物,降低研發(fā)成本與時間。
3. GMP級模塊化耗材(MilliBooster等)

支持臨床級細胞治療生產(chǎn),兼容第三方GMP設(shè)備,推動產(chǎn)業(yè)化進程。
應(yīng)用前景:推動更接近臨床的HSC治療新模式
Portal創(chuàng)新遞送平臺不僅適用于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)有望實現(xiàn):
快速、規(guī)模化的細胞工程化;
體外停留時間更短,降低細胞應(yīng)激;
更優(yōu)的細胞存活率與功能維持,進一步提升治療效果。
憑借高效、溫和與多用途的特性,Portal技術(shù)為造血干細胞基因編輯與細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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