Portal机械挤压穿孔技术：为何是造血干细胞工程化的更优解？

在基因治疗领域，尤其是针对血红蛋白病等罕见遗传病的治疗中，基于基因编辑的自体造血干细胞（HSCs）移植展现出巨大的治愈潜力。然而，HSCs 作为一种极为敏感且脆弱的细胞类型，其高效改造仍面临多重挑战：现有递送技术毒性高、可递送分子类型受限、难以实现规模化应用。

 

传统电穿孔技术（Electroporation, EP）虽应用广泛，却容易造成明显的细胞损伤，导致活力下降、基因表达异常，并影响其长期增殖与分化能力，严重限制了临床转化。美国Portal公司基于机械挤压穿孔技术开发的创新递送平台，正为这一领域带来全新解决方案。

 

什么是Portal机械挤压穿孔技术？

Portal创新递送平台采用基于物理原理的机械挤压穿孔技术，其工作流程高效且温和：

Portal机械挤压穿孔技术工作原理

• 混合：将细胞与目标载荷（如 mRNA、RNP等）共同悬浮于溶液中；
• 挤压：使细胞快速通过 Portal® 特殊设计的微流控芯片通道（孔径约为细胞直径的70%）；
• 进入：细胞在物理挤压下发生瞬时形变，形成可自我修复的孔隙，周围目标分子顺势进入细胞质；
• 恢复：细胞膜迅速修复，细胞恢复完整状态。

整个过程快速、温和，无需化学试剂或病毒载体，也避免了电击对细胞造成的应激与损伤。

 

为什么Portal更适合HSCs工程化？

1. 高效递送多种mRNA与RNP，支持体内外表达

• 超过90%的HSCs可高效表达转染的mRNA。

多种mRNA在体内外的高效递送和表达

 

2. 更大限度保持细胞表型与功能

• 经微阵列分析、CFC测定和NBSGW小鼠移植研究证实，Portal处理的CD34+细胞在行为上与未处理组高度一致；
• 相比之下，电穿孔易导致基因表达失调、集落形成下降、植入率降低及分化能力受损；
• 递送抗B2M和抗CCR5 RNPs时，CD34+细胞可实现高编辑率。

Portal对细胞存活率几乎没有影响

Portal对细胞表型和分化能力几乎没有影响

 

3. 处理后细胞可立即使用，大幅缩短制备周期

• 无需恢复培养，可直接用于移植，显著减少体外操作时间；
• 更符合临床“床旁即时使用”（point-of-care）需求。

治疗后立即高效输入Portal处理的造血干细胞

Portal是人类原代CD34+细胞进行mRNA转染或基因编辑的理想技术方案，不仅可实现高效细胞改造，还可快速投入临床应用，助力建立更贴近患者的HSC治疗新范式。

 

产品矩阵：覆盖研发至临床的全链条需求

1. Gateway™ ：科研级细胞递送系统

专为细胞基因治疗研发设计，支持CRISPR RNP、mRNA、蛋白质等多样化递送。适用于免疫细胞、干细胞等难转染细胞，显著提升基因编辑效率。

 

2. Galaxy™ ：高通量细胞递送系统

可与自动化平台无缝集成，满足大规模化合物筛选需求，助力药企快速筛选有效候选药物，降低研发成本与时间。

 

3. GMP级模块化耗材（MilliBooster等）

支持临床级细胞治疗生产，兼容第三方GMP设备，推动产业化进程。

 

应用前景：推动更接近临床的HSC治疗新模式

Portal创新递送平台不仅适用于mRNA和RNP，还可高效递送蛋白质、小分子、纳米材料等多种生物材料，具备广泛的应用潜力。该技术有望实现：

• 快速、规模化的细胞工程化；
• 体外停留时间更短，降低细胞应激；
• 更优的细胞存活率与功能维持，进一步提升治疗效果。

凭借高效、温和与多用途的特性，Portal技术为造血干细胞基因编辑与细胞治疗提供了一条更可靠、更贴近临床的创新路径。我们期待该技术未来能够推动更多遗传病及癌症细胞治疗项目的落地，惠及广大患者。

 

了解更多信息，欢迎关注我们，获取细胞工程与基因治疗领域的前沿进展。