Nowe podejście terapeutyczne przekształca komórki odpornościowe w nowotworach w terapie komórkowe przeciwnowotworowe

Nowe podejście terapeutyczne przekształca komórki odpornościowe w nowotworach w terapie komórkowe przeciwnowotworowe

W nowotworach organizmu ludzkiego znajdują się komórki odpornościowe (makrofagi), które mogą walczyć z nowotworem, ale nie są w stanie prawidłowo wykonywać swoich zadań z powodu supresji przez guz. Badacze z projektu KAIST pokonali to ograniczenie, opracowując nowe podejście terapeutyczne, które przekształca komórki odpornościowe w nowotworach bezpośrednio w terapie komórkami nowotworowymi.

30 grudnia KAIST (Prezydent Kwang Hyung Lee) ogłosił, że zespół badawczy kierowany przez profesora Ji-Ho Parka z Wydziału Inżynierii Biologicznej i Mózgu opracował terapię, w ramach której lek wstrzyknięty bezpośrednio do guza jest wchłaniany przez makrofagi już obecne w organizmie, niezależnie wytwarza białka CAR (urządzenie wykrywające raka) i przekształca się w przeciwnowotworowe komórki odpornościowe zwane „makrofagami CAR”.

Guzy lite – takie jak rak żołądka, płuc i wątroby – rosną w postaci gęstych mas, co utrudnia komórkom odpornościowym wniknięcie do nowotworu lub utrzymanie ich funkcji. W rezultacie skuteczność istniejących terapii komórkami odpornościowymi została ograniczona.

Makrofagi CAR, które niedawno zyskały uwagę jako immunoterapia nowej generacji, mają tę zaletę, że bezpośrednio otaczają komórki nowotworowe, jednocześnie aktywując otaczające je komórki odpornościowe w celu wzmocnienia odpowiedzi przeciwnowotworowej.

Jednak tradycyjne terapie CAR-makrofagami wymagają ekstrakcji komórek odpornościowych z krwi pacjenta, a następnie hodowli komórkowej i modyfikacji genetycznej. Proces ten jest czasochłonny, kosztowny i w praktyce można go przeprowadzić na pacjentach jedynie w ograniczonym zakresie.

Aby stawić czoła temu wyzwaniu, zespół badawczy skupił się na „makrofagach towarzyszących nowotworom”, które już gromadzą się wokół nowotworów.

Opracowali strategię bezpośredniego przeprogramowania komórek odpornościowych w organizmie poprzez ładowanie nanocząstek lipidowych – zaprojektowanych tak, aby były łatwo wchłaniane przez makrofagi – zarówno mRNA, które koduje informacje potrzebne do wykrycia raka, jak i stymulatorem układu odpornościowego, który aktywuje odpowiedzi immunologiczne.

Innymi słowy, w tym badaniu makrofagi CAR stworzono poprzez „bezpośrednie przekształcenie własnych makrofagów w organizmie w przeciwnowotworowe terapie komórkowe”.

Kiedy ten środek terapeutyczny wstrzyknięto do guza, makrofagi szybko go wchłonęły i zaczęły wytwarzać białka rozpoznające komórki nowotworowe, jednocześnie aktywując sygnały immunologiczne. W rezultacie utworzone „wzmocnione makrofagi CAR” wykazały znacznie lepszą zdolność zabijania komórek nowotworowych i aktywowania otaczających je komórek odpornościowych, co skutkowało silnym działaniem przeciwnowotworowym.

W zwierzęcych modelach czerniaka (najniebezpieczniejszej postaci raka skóry) wzrost guza został znacząco zahamowany i wykazano, że efekt terapeutyczny może wykraczać poza lokalne umiejscowienie nowotworu i wywoływać ogólnoustrojową odpowiedź immunologiczną.

„Badanie to wprowadza nową koncepcję terapii komórkami odpornościowymi, która generuje przeciwnowotworowe komórki odpornościowe bezpośrednio w organizmie pacjenta” – dodaje: „Jest to szczególnie istotne, ponieważ jednocześnie pokonuje kluczowe ograniczenia istniejących terapii CAR-makrofagami – skuteczność dostarczania i immunosupresyjne środowisko nowotworu”.

Profesor Ji Ho Park

Badaniami kierował dr Jun-Hee Han z Wydziału Inżynierii Biologicznej i Mózgu w KAIST jako pierwszy autor, a wyniki opublikowano 18 listopada w czasopiśmieACS Nanomiędzynarodowe czasopismo z zakresu nanotechnologii.

Badanie to zostało wsparte przez program badaczy średniego szczebla Koreańskiej Narodowej Fundacji Badawczej.

Źródła: