T细胞是免疫系统的主要武器之一。他们检测出被病毒感染的人体细胞并触发其消融，从而有效杀死病毒。但是，T细胞无法与癌细胞一样，因为它们无法将其识别为异物，因此无法消除它们。

但是研究人员最近使用了在实验室设计的T细胞来对抗肿瘤。经过修改以包括其他功能，这些免疫细胞可以搜寻并杀死癌细胞。然而，不幸的是，这种免疫细胞疗法可能具有明显的副作用。最重要的是，修饰的T细胞的生产在技术上具有挑战性。

现在，由位于巴塞尔的生物系统科学与工程系(D-BSSE)的ETH教授Martin Fussenegger领导的一组研究人员提出了一种创新且简化的方法，以生产具有治疗效果的合成设计细胞来对抗癌症。研究人员在人类肾细胞和(脂肪)干细胞中建立了三个附加成分，从而将它们转化为模仿T细胞的合成设计细胞。

合成T细胞的组成部分之一是分子触角很好地伸出膜外。具有特定对接位点的抗体也嵌入细胞膜内，该位点可以感知癌细胞的靶结构并与其结合。第三部分是产生分子复合物的基因网络。

该分子复合物包含穿透靶细胞膜的分子“弹头”。它与激活肿瘤细胞内部抗癌物质的转化分子相连。

该活性物质的前体需要从外部添加到系统中。癌细胞吸收该物质，转换器模块将其从非活性状态转变为非活性状态。癌细胞破裂，活性物质被释放并破坏合成T细胞周围“死亡区”中的其他肿瘤细胞。Fussenegger教授解释说：“这种旁观者效应使我们的合成T细胞更加有效。”

机械扳机

触发信号级联导致癌细胞破坏的机制是新的，并且具有物理功能：随着合成T细胞向靶细胞的靠近，触角蛋白发生弯曲。因此，触角在细胞深处的固定将失去与先前已被阻止的分子开关的接触。作为对“ ON”命令的响应，启动了信号级联，该信号级联激活了分子复合物的产生。

与目前的癌症治疗方法相比，新型人工T细胞具有多种优势。化疗期间，体内充满了活性物质，以便以非常非选择性的方式杀死尽可能多的快速分裂细胞，而新疗法只需要几个人造T细胞。而且，这些仅以本地化和针对性的方式部署。Fussenegger教授说：“当其他疗法无效时，我们的创新性T细胞可能会在很早的阶段检测并杀死转移性癌细胞。”另一个好处是：“人造T细胞完全独立于人体的免疫系统运作，使其能够继续正常正常运转，从而减少了副作用。”

另外，系统的模块化设计允许对其进行扩展。研究人员可以为人工杀伤细胞配备与其他类型的癌细胞结合的不同类型的对接位点。对于刚刚发表在《自然化学生物学》杂志上的当前研究，科学家使用了仅检测一种特定类型的哺乳动物癌细胞的对接位点。Fussenegger强调：“这项技术为我们提供了广泛的通用性，而目前的癌症疗法中所使用的真正T细胞则无法实现。”

尚不清楚该系统是否在人体中起作用以及如何起作用。到目前为止，ETH研究人员仅在细胞培养物中测试了他们的新细胞。ETH教授说：“目前，我们的新系统距离治疗应用还有很长的路要走。”“但是我相信我们已经在抗癌斗争中开辟了一条新战线。”