KUINKA IMMUUNISOLUJA VOIDAAN HALLITA SYöVäN TAPPAMISEKSI

Suunnittelemalla syöpää tappavat T-solut, joita voidaan manipuloida ei-invasiivisesti kaukosäätimellä, tutkijat ovat lisänneet potentiaalisen voimakkaan ominaisuuden jo lupaavaan immunoterapiatyyppiin, joka tunnetaan nimellä CAR T-soluterapia.

Vähemmän invasiivinen, tehokkaampi syövän hoito voi olla horisontissa.

Kalifornian yliopiston, San Diegon (UCSD) johtama tutkimusraportti on tarkoitus julkaista Kansallisen tiedeakatemian julkaisut.

Immunoterapia, suhteellisen uusi lähestymistapa syövän torjuntaan, manipuloi ja vahvistaa potilaan omaa immuunijärjestelmää kasvainten poistamiseksi.

Yksi immunoterapiatyyppi, joka syntyy nopeasti, on kimeerinen antigeenireseptorin T-solu (CAR T-solu).

CAR-T-soluterapiassa immuunisolut, joita kutsutaan T-soluiksi, otetaan henkilöltä ja muunnetaan geneettisesti laboratoriossa, jotta ne voivat tunnistaa ja tappaa syöpäsolut tehokkaammin. Suunnitellut solut kerrotaan sitten ja laitetaan takaisin henkilöön.

Suunniteltu tappamaan syöpäsoluja

T-solun geneettisesti muunnettu osa on kimeerinen antigeenireseptori (CAR). Se sisältää erilaisia synteettisiä elementtejä, mukaan lukien yksi, joka tunnistaa kasvainsolujen ainutlaatuiset piirteet, jotka tunnetaan tuumoriin liittyvinä antigeeneinä, ja toisen, joka aktivoi T-solun tappamaan kohteen.

Kun uusia sukupolvia CAR-T-soluterapiaa on kehitetty, CAR on tullut yhä kehittyneemmäksi ja hankkinut enemmän ominaisuuksia, mukaan lukien jotkut, jotka lisäävät modifioitujen T-solujen kasvainten vastaista voimaa ja pysyvyyttä.

Yhdysvalloissa on äskettäin hyväksytty kaksi CAR T-soluterapiaa: yksi lasten akuutin lymfoblastisen leukemian ja toinen aikuisten edenneen lymfooman hoitoon.

Nyt on kuitenkin huolissaan siitä, voidaanko tämän tyyppistä immunoterapiaa käyttää tehokkaasti kiinteiden kasvainten, kuten rintojen ja paksusuolen, syöpien hoitoon.

Yksi huolenaihe on se, voidaanko suunnitelluista T-soluista tehdä tarpeeksi voimakkaita voittamaan vastustuskyky, joka kiinteän kasvaimen sisällä olevalla mikroympäristöllä on immuunivasteille.

Renier J. Brentjens, lääketieteellinen onkologi ja varhainen CAR T-soluterapian edelläkävijä, sanoo, että tarvitaan "super-T-solua".

Hän ja hänen tiiminsä Memorial Sloan Kettering Cancer Centerissä New York Cityssä, NY, työskentelevät ratkaisun löytämiseksi mikroympäristön resistenssiongelmaan, jota he kutsuvat "panssaroiduksi CAR T-soluksi".

T-soluihin lisätyt mekanogeneettiset ominaisuudet

Toinen huolenaihe, joka asettaa haasteen terapian kehittäjille, on se, että "CAR-T-solujen epäspesifinen kohdistaminen ei-pahanlaatuisiin kudoksiin voi olla hengenvaarallinen", sanoo Peter Yingxiao Wang, UCSD: n biotekniikan professori ja yksi uuden tutkimuksen vanhemmista tutkijoista. tutkimus.

Prof.Wang ja muu tutkimusryhmä kuvaavat, kuinka ne lisäsivät uusia ominaisuuksia CAR T-soluterapiaan, jossa T-solut sisältävät moduuleja, joita voidaan manipuloida tuottamaan geeni- ja solumuutoksia etäohjatun ja ei-invasiivisen ultraäänen avulla.

He uskovat, että uudet ominaisuudet saattavat tehdä CAR T-soluterapiasta tehokkaampia syövän torjunnassa ja vähemmän todennäköisesti aiheuttamaan haitallisia sivuvaikutuksia.

He sanovat, että tällä tavalla toimiville työkaluille on "kriittinen tarve", erityisesti kun uusia kokeellisia hoitoja muunnetaan eläimiksi ja ihmisiksi.

Uusi lähestymistapa on esimerkki mechanogenetiikasta, joka on uusi kenttä, joka manipuloi mekaanisia ominaisuuksia solutasolla muuttamaan geenien ilmentymistä ja solutoimintoja.

"Ennennäkemätön tarkkuus ja tehokkuus"

Tiimi suunnitteli T-solujen CAR: n kuljettamaan mekaaniantureita, joissa oli mikrokuplia, jotka värisevät altistettaessa ultraääniaalloille.

Mikrokuplat aktivoivat proteiinin, jota koodaa geeni nimeltä Piezo Type Mechanosensitive Ion Channel Component 1 (PIEZO1). PIEZO1-proteiini on "mekaanisesti aktivoitu ionikanava, joka yhdistää mekaaniset voimat biologisiin signaaleihin".

Aktivoitumisen jälkeen PIEZO1-kanava antaa kalsiumionien päästä T-soluun. Tämä toiminta laukaisee molekyylireaktioiden kaskadin, joka kytkee päälle geenit, jotka auttavat T-solua tunnistamaan ja tappamaan syöpäsolut.

"Tämä työ", professori Wang sanoo, "voisi viime kädessä johtaa ennennäkemättömään tarkkuuteen ja tehokkuuteen CAR T-solujen immunoterapiassa kiinteitä kasvaimia vastaan, samalla kun minimoidaan kasvaimen ulkopuoliset myrkyllisyydet."