Nowa metoda przeprogramowania komórek odpornościowych, która działa w przypadku czerniaka

Nowa metoda przeprogramowania komórek odpornościowych, która działa w przypadku czerniaka

Nowa metoda przeprogramowania naszych komórek odpornościowych w celu zmniejszania lub zabijania komórek nowotworowych okazała się skuteczna w przypadku trudnego w leczeniu i wyniszczającego czerniaka skóry. Odkrycie dokonane pod kierunkiem Uniwersytetu w Bristolu, opublikowane dzisiaj w Advanced Science [31 października], pokazuje nowy sposób eliminacji zmian przednowotworowych we wczesnym stadium, a nawet komórek nowotworowych w późnym stadium.

Używając miniaturowych sztucznych kapsułek zwanych protokomórkami, zaprojektowanych do rozmieszczania ładunków przeprogramowujących pobieranych przez komórki zapalne (białe krwinki), naukowcy wykazali, że byli w stanie wprowadzić te komórki do stanu, który czyni je bardziej skutecznymi w spowalnianiu wzrostu i zabijaniu komórek czerniaka. Wykazali, że jest to możliwe zarówno w przypadku zwierzęcych, jak i ludzkich komórek odpornościowych.

Badanie to jest pierwszym, w którym testuje się zdolność protokomórki do dostarczania ładunku potrzebnego do przeprogramowania komórek odpornościowych i stanowi obiecujący nowy cel w zakresie rozwoju immunoterapii nowotworów.

Paul Martin, profesor biologii komórki w Szkole Biochemii Uniwersytetu w Bristolu i jeden z głównych autorów badania, wyjaśnił, co się dzieje, gdy nasz układ odpornościowy wchodzi w kontakt z komórkami nowotworowymi: „Nasze komórki odpornościowe mają zdolność nadzoru, która pozwala im wykrywać komórki przednowotworowe, które powstają z dowolnego miejsca w tkance w organizmie. Jednak gdy komórki odpornościowe napotykają komórki nowotworowe, często zostają przez nie infiltrowane i zamiast tego mają tendencję do odżywiania się i promować postęp raka. Chcieliśmy sprawdzić, czy możliwe jest przeprogramowanie naszego układu odpornościowego tak, aby zabijał te komórki zamiast je pielęgnować”.

Najpierw zespół przetestował weryfikację koncepcji na larwach danio pręgowanego, które wykorzystuje się ze względu na ich przezroczystość, co umożliwiło badaczom obserwację, w jaki sposób zapalne komórki odpornościowe oddziałują z komórkami nowotworowymi w sposób niemożliwy do osiągnięcia w naszych własnych tkankach.

Wykazano, że protokomórki obciążone cząsteczkami anty-miR223, które wiążą się i zakłócają mechanizm sygnalizacyjny w zapalnych komórkach odpornościowych, skutecznie przedłużając ich stan prozapalny, powodują zmienione interakcje między komórkami odpornościowymi a komórkami nowotworowymi, spowalniając wzrost komórek nowotworowych i powodując zwiększoną śmierć komórek nowotworowych u larw.

Aby ustalić, czy podejście to można zastosować w skali jako realną strategię terapeutyczną zmniejszania większych, bardziej ugruntowanych i rosnących nowotworów, eksperyment powtórzono na dorosłych rybach z czerniakami płetwy ogonowej, co wykazało, że to podejście znacząco hamuje wzrost komórek czerniaka.

Aby w pełni zbadać wykonalność wykorzystania protokomórek do dostarczania ludziom „przeprogramowanych” ładunków anty-miR223, eksperyment przeprowadzono ponownie, stosując test in vitro z wykorzystaniem pierwotnych ludzkich komórek odpornościowych z laboratorium Toye, również w Bristol School of Biochemistry. Wyniki tego eksperymentu wykazały, że protokomórki były w stanie skutecznie kierować i przeprogramowywać ludzkie komórki odpornościowe do bardziej trwałego stanu prozapalnego i potencjalnie przeciwnowotworowego.

Profesor Stephen Mann z Bristol's School of Chemistry i Max Planck Bristol Center for Minimal Biology dodał: „Nasze wyniki podkreślają korzyści terapeutyczne wynikające z wykorzystania odporności gospodarza do eradykacji raka i wykazują wykonalność wykorzystania protokomórek do dostarczania ładunków w celu przeprogramowania wrodzonych komórek odpornościowych. Nasze eksperymenty na danio pręgowanym są wczesnymi badaniami przedklinicznymi, nasze wyniki pokazują, że to samo jest możliwe w przypadku ludzkiego układu odpornościowego komórek, przynajmniej in vitro, i można je w podobny sposób przeprogramować, aby hamowały rozwój raka”.

Badanie zostało wsparte grantami hiszpańskiej Fundacji Rafaela del Pino, Bristol Cancer Bequest, unijnym grantem Marie Curie finansowanym przez HORIZON 2020, BBSRC (BrisEngBio), Wellcome, Elizabeth Blackwell Institute, Europejską Radę ds. Badań Naukowych (ERC) i Cancer Research UK (CRUK).

Źródło:

Uniwersytet w Bristolu

Odniesienie:

López-Cuevas, P. i in. (2022) Przeprogramowanie makrofagów za pomocą sztucznych protokomórek obciążonych anty-miR223 zwiększa potencjał terapeutyczny raka in vivo. Zaawansowana nauka. doi.org/10.1002/advs.202202717.

.