Kako se imunološke stanice mogu kontrolirati da ubiju rak
Stvarajući T-stanice koje ubijaju rak i kojima se daljinskim upravljanjem može neinvazivno upravljati, istraživači su dodali potencijalno moćnu značajku već obećavajućoj vrsti imunoterapije poznatoj kao terapija T T stanicama.
Izvještaj o studiji, koju vodi Sveučilište Kalifornija u San Diegu (UCSD), trebao bi biti objavljen u Zbornik Nacionalne akademije znanosti.
Imunoterapija, relativno nov pristup borbi protiv raka, manipulira i jača vlastiti imunološki sustav pacijenta kako bi eliminirao tumore.
Jedna od vrsta imunoterapije koja se brzo razvija je terapija himernim T staničnim receptorima (CAR T ćelija).
U terapiji CAR T stanicama imune stanice zvane T stanice uzimaju se od osobe i genetski se modificiraju u laboratoriju kako bi mogle učinkovitije prepoznati i ubiti stanice raka. Konstruirane stanice se zatim množe i vraćaju u osobu.
Dizajniran da ubija stanice raka
Genetski modificirani dio T stanice je himerni receptor antigena (CAR). Sadrži razne sintetske elemente, uključujući jedan koji može prepoznati jedinstvene značajke tumorskih stanica poznat kao tumorski povezani antigeni, i drugi koji aktivira T stanicu da ubije metu.
Kako su se razvijale nove generacije terapije CAR T stanicama, CAR je postajao sve sofisticiraniji i dobivao sve više značajki, uključujući neke koje pojačavaju antitumorsku snagu i postojanost modificiranih T stanica.
Dvije terapije CAR T stanicama nedavno su odobrene u Sjedinjenim Državama: jedna za liječenje akutne limfoblastične leukemije u djece, a druga za liječenje uznapredovalog limfoma kod odraslih.
Međutim, sada postoji zabrinutost oko toga može li se ova vrsta imunoterapije učinkovito koristiti za liječenje karcinoma s čvrstim tumorima, poput dojke i debelog crijeva.
Jedna je zabrinutost može li se projektirane T stanice učiniti dovoljno moćnima da prevladaju otpor koji mikrookoliš unutar solidnog tumora ima na imunološki odgovor.
Renier J. Brentjens, medicinski onkolog i rani pionir terapije CAR T stanicama, kaže da je potrebna "super T stanica".
On i njegov tim u Memorial Sloan Kettering Cancer Center u New Yorku, New York, rade na rješenju problema otpornosti na mikrookruženje koje nazivaju "oklopnom CAR T stanicom".
Mehanogenetske značajke dodane T stanicama
Još jedna zabrinutost koja predstavlja izazov za programere terapije jest da "nespecifično ciljanje CAR T stanica na nemaligna tkiva može biti opasno po život", kaže Peter Yingxiao Wang, profesor bioinženjeringa na UCSD-u i jedan od starijih istražitelja nove studija.
U svom izvještaju o časopisu, Prof.Wang i ostatak istraživačkog tima opisuju kako su dodali nove značajke u terapiju CAR T stanicama u kojoj T stanice nose module kojima se može manipulirati kako bi se genetičke i stanične promjene generirale daljinskim upravljanjem i neinvazivnim ultrazvukom.
Vjeruju da nove značajke potencijalno čine terapiju CAR T stanicama snažnijom u borbi protiv raka i manje vjerojatno da će proizvesti štetne nuspojave.
Kažu da postoji "kritična potreba" za alatima koji mogu raditi na ovaj način, posebno kada se prevode novi eksperimentalni tretmani na životinje i ljude.
Novi pristup primjer je mehanogenetike, što je novo polje koje manipulira mehaničkim svojstvima na razini stanica kako bi promijenilo ekspresiju gena i funkcije stanica.
'Nevidjena preciznost i učinkovitost'
Tim je konstruirao CAR na T stanicama da nose mehano-senzore napunjene mikro-mjehurićima koji vibriraju kada su izloženi ultrazvučnim valovima.
Mikro mjehurići aktiviraju protein kodiran genom nazvanim Piezo tip Mehanosensitive Ion Channel Component 1 (PIEZO1). Protein PIEZO1 je "mehanički aktivirani ionski kanal koji povezuje mehaničke sile s biološkim signalima".
Jednom aktiviran, PIEZO1 kanal omogućuje ulazak kalcijevih iona u T stanicu. Ova akcija pokreće kaskadu molekularnih reakcija koje uključuju gene koji pomažu T stanici da prepozna i ubije stanice raka.
"Ovo bi djelo", kaže prof. Wang, "u konačnici moglo dovesti do neviđene preciznosti i učinkovitosti u imunoterapiji CAR T stanica protiv solidnih tumora, uz minimaliziranje toksumnosti izvan tumora."
"Terapija CAR T stanicama postaje terapijski pristup koji mijenja paradigmu za liječenje karcinoma."
Prof. Peter Yingxiao Wang
