Kako lahko nadziramo imunske celice, da ubijemo raka
Z inženiringom rakavih celic T, s katerimi je mogoče neinvazivno upravljati z daljinskim upravljanjem, so raziskovalci že obetavni vrsti imunoterapije, znani kot CAR T celična terapija, dodali potencialno močno funkcijo.
Poročilo o študiji, ki jo vodi Kalifornijska univerza v San Diegu (UCSD), naj bi bilo objavljeno v Zbornik Nacionalne akademije znanosti.
Imunoterapija, razmeroma nov pristop k boju proti raku, manipulira in krepi lastni imunski sistem pacienta za odpravo tumorjev.
Ena vrsta imunoterapije, ki se hitro pojavlja, je zdravljenje s himernimi antigenskimi receptorji T celicami (CAR T celicami).
Pri terapiji CAR T celice imunski celici, imenovani T celice, odvzamemo osebo in jo gensko spremenimo v laboratoriju, da lahko učinkoviteje prepozna in ubije rakave celice. Nato se inženirske celice pomnožijo in dajo nazaj v osebo.
Zasnovan za ubijanje rakavih celic
Gensko spremenjeni del celice T je himerni antigenski receptor (CAR). Vsebuje različne sintetične elemente, vključno z enim, ki lahko prepozna edinstvene lastnosti tumorskih celic, znanih kot s tumorji povezani antigeni, in drugega, ki aktivira celico T, da ubije tarčo.
Z razvojem novih generacij CAR T-celične terapije je CAR postajal vse bolj izpopolnjen in pridobival več funkcij, vključno z nekaterimi, ki povečujejo protitumorsko moč in obstojnost spremenjenih T-celic.
V ZDA sta bili nedavno odobreni dve terapiji CAR T celic: ena za zdravljenje akutne limfoblastne levkemije pri otrocih in druga za zdravljenje napredovalega limfoma pri odraslih.
Vendar zdaj obstajajo pomisleki, ali je to vrsto imunoterapije mogoče učinkovito uporabiti za zdravljenje raka s solidnimi tumorji, kot so dojke in debelo črevo.
Ena skrb je, ali je mogoče izdelane T-celice narediti dovolj močne, da premagajo odpornost mikrookolja v trdnem tumorju na imunski odziv.
Renier J. Brentjens, medicinski onkolog in zgodnji pionir CAR T celične terapije, pravi, da je potrebna "super T celica".
S svojo ekipo v Memorial Sloan Kettering Cancer Center v New Yorku v New Yorku pripravljajo rešitev problema odpornosti na mikrookolje, ki ga imenujejo "oklepna celica CAR T".
Mehanogenetske značilnosti, dodane T celicam
Druga skrb, ki predstavlja izziv za razvijalce terapije, je, da je "nespecifično ciljanje celic CAR T na nemaligna tkiva lahko življenjsko nevarno," pravi Peter Yingxiao Wang, profesor bioinženiringa na UCSD in eden starejših preiskovalcev novega študij.
V poročilu revije prof.Wang in ostali člani študijske skupine opisujejo, kako so dodali nove funkcije terapiji CAR T celic, pri kateri celice T nosijo module, s katerimi je mogoče z daljinskim nadzorom in neinvazivnim ultrazvokom proizvajati genske in celične spremembe.
Verjamejo, da nove funkcije potencialno naredijo terapijo CAR T celic močnejšo v boju proti raku in manj verjetno, da bodo povzročile neželene stranske učinke.
Pravijo, da obstaja "kritična potreba" po orodjih, ki lahko delujejo na ta način, zlasti pri prevajanju novih eksperimentalnih postopkov za živali in ljudi.
Novi pristop je primer mehanogenetike, ki je novo področje, ki manipulira mehanske lastnosti na ravni celic, da spremeni izražanje genov in celične funkcije.
„Natančnost in učinkovitost brez primere“
Skupina je zasnovala CAR na celicah T, da nosi mehano senzorje, napolnjene z mikro mehurčki, ki vibrirajo, ko so izpostavljeni ultrazvočnim valovom.
Mikro mehurčki aktivirajo protein, ki ga kodira gen, imenovan Piezo tip mehanosenzibilna komponenta 1 ionskega kanala (PIEZO1). Beljakovina PIEZO1 je "mehansko aktiviran ionski kanal, ki povezuje mehanske sile z biološkimi signali."
Ko se kanal PIEZO1 aktivira, omogoči kalcijevim ionom vstop v T celico. Ta ukrep sproži kaskado molekularnih reakcij, ki vključijo gene, ki pomagajo celici T, da prepozna in ubije rakave celice.
"To delo," pravi prof. Wang, "bi lahko na koncu privedlo do izjemne natančnosti in učinkovitosti v imunoterapiji CAR T celic proti trdnim tumorjem, hkrati pa zmanjšalo toksicnost zunaj tumorja."
"CAR T celična terapija postaja terapevtski pristop za zdravljenje raka, ki spreminja paradigmo."
Prof. Peter Yingxiao Wang
