Kā var kontrolēt imūnās šūnas, lai iznīcinātu vēzi
Izstrādājot vēzi iznīcinošās T šūnas, ar kurām var veikt neinvazīvu tālvadību, pētnieki jau daudzsološam imūnterapijas veidam, kas pazīstams kā CAR T šūnu terapija, ir pievienots potenciāli spēcīgs elements.
Kalifornijas Universitātes, Sandjego (UCSD) vadītais ziņojums par pētījumu ir jāpublicē Nacionālās Zinātņu akadēmijas raksti.
Imūnterapija, salīdzinoši jauna pieeja cīņai pret vēzi, manipulē un stiprina paša pacienta imūnsistēmu, lai likvidētu audzējus.
Viens imūnterapijas veids, kas ātri parādās, ir himērisko antigēnu receptoru T šūnu (CAR T šūnu) terapija.
Veicot CAR T šūnu terapiju, imūnās šūnas, ko sauc par T šūnām, tiek ņemtas no cilvēka un laboratorijā ģenētiski modificētas, lai tās varētu efektīvāk atpazīt un iznīcināt vēža šūnas. Pēc tam inženierijas šūnas tiek pavairotas un ievietotas atpakaļ personā.
Paredzēts vēža šūnu iznīcināšanai
Ģenētiski modificētā T šūnas daļa ir himēriskais antigēna receptors (CAR). Tas satur dažādus sintētiskos elementus, tostarp vienu, kas spēj atpazīt audzēja šūnu unikālās iezīmes, kas pazīstamas kā ar audzēju saistīti antigēni, un citu, kas aktivizē T šūnu, lai nogalinātu mērķi.
Tā kā ir izstrādātas jaunas CAR T šūnu terapijas paaudzes, CAR ir kļuvusi arvien sarežģītāka un ieguvusi vairāk funkciju, tostarp dažas, kas palielina modificēto T šūnu pretaudzēju spēku un noturību.
Nesen Amerikas Savienotajās Valstīs ir apstiprinātas divas CAR T šūnu terapijas: viena akūtas limfoblastiskas leikēmijas ārstēšanai bērniem un otra progresējošas limfomas ārstēšanai pieaugušajiem.
Tomēr tagad ir bažas par to, vai šāda veida imūnterapiju var efektīvi izmantot vēža ārstēšanai ar cietiem audzējiem, piemēram, krūts un resnās zarnas.
Viena problēma ir tā, vai inženierijas T šūnas var padarīt pietiekami jaudīgas, lai pārvarētu pretestību, kāda mikrovidei cietā audzēja iekšienē ir pret imūnreakcijām.
Renjers J. Brentjenss, medicīnas onkologs un agrīns CAR T šūnu terapijas aizsācējs, saka, ka ir nepieciešama “super T šūna”.
Viņš un viņa komanda Memoriālā Sloan Kettering vēža centrā Ņujorkā, Ņujorkā, strādā pie mikrovides pretestības problēmas risinājuma, ko viņi sauc par “bruņotu CAR T šūnu”.
T šūnām pievienotās mehānoģenētiskās pazīmes
Vēl viena problēma, kas rada izaicinājumu terapijas izstrādātājiem, ir tāda, ka “nespecifiska CAR T šūnu mērķēšana pret ļaundabīgiem audiem var būt dzīvībai bīstama”, saka UCSD bioinženieru profesors un viens no vecākajiem jauno pētnieku pētniekiem Peter Yingxiao Wang pētījums.
Savā žurnāla ziņojumā Prof.Vanga un pārējā pētījuma grupa apraksta, kā viņi pievienoja jaunas funkcijas CAR T šūnu terapijai, kurā T šūnās ir moduļi, ar kuriem var manipulēt, lai radītu gēnu un šūnu izmaiņas, izmantojot attālināti kontrolētu un neinvazīvu ultraskaņu.
Viņi uzskata, ka jaunās funkcijas potenciāli padara CAR T šūnu terapiju spēcīgāku cīņā pret vēzi un mazāk rada nevēlamas blakusparādības.
Viņi saka, ka ir "kritiska vajadzība" pēc rīkiem, kas var darboties šādā veidā, it īpaši, ja jaunās eksperimentālās ārstēšanas metodes tiek pārveidotas par dzīvniekiem un cilvēkiem.
Jaunā pieeja ir mehānoģenētikas piemērs, kas ir jauns lauks, kas manipulē ar mehāniskajām īpašībām šūnu līmenī, lai mainītu gēnu ekspresiju un šūnu funkcijas.
“Bezprecedenta precizitāte un efektivitāte”
Komanda izstrādāja CAR uz T šūnām, lai pārvadātu mehanosensorus, kas ielādēti ar mikroburbuļiem, kas vibrē, pakļaujoties ultraskaņas viļņiem.
Mikrobumbas aktivizē olbaltumvielu, ko kodē gēns, ko sauc par Pjezo tipa mehāniski jutīgo jonu kanālu 1. komponentu (PIEZO1). PIEZO1 proteīns ir “mehāniski aktivizēts jonu kanāls, kas mehāniskos spēkus saista ar bioloģiskajiem signāliem”.
Pēc aktivizēšanas PIEZO1 kanāls ļauj kalcija joniem iekļūt T šūnā. Šī darbība izraisa molekulu reakciju kaskādi, kas ieslēdz gēnus, kas palīdz T šūnai atpazīt un iznīcināt vēža šūnas.
"Šis darbs," saka prof. Vangs, "galu galā varētu radīt nepieredzētu precizitāti un efektivitāti CAR T šūnu imūnterapijā pret cietajiem audzējiem, vienlaikus samazinot toksicitāti ārpus audzēja."
"CAR T šūnu terapija kļūst par paradigmas maiņas terapeitisku pieeju vēža ārstēšanai."
Prof. Pēteris Yingxiao Wang
