Inženjeri i medicinski istraživači na Univerzitetu Minnesota Twin Cities pronašli su novi način borbe protiv raka. Revolucionarna studija otkriva kako revolucionarne terapije raka koje koriste konstruirane imunološke ćelije jačaju imunološki sistem pacijenta. Zauzvrat, to daje pacijentu veću šansu da se bori protiv raka.
Ovo istraživanje bi moglo dovesti do poboljšanja terapije raka za milione ljudi. Studija je objavljena u časopisu Nature Communications 14. maja 2021.
Nova metoda stimulisanja imunih ćelija u borbi protiv raka učiniće imunoterapiju još efikasnijom. Umjesto korištenja štetnih kemikalija ili zračenja, imunoterapija koristi imunološki sistem pacijenta da spriječi ili eliminira rak. Liječenje raka uključuje korištenje T stanica, bijelih krvnih stanica koje igraju ključnu ulogu u imunološkim odgovorima na rak. Naučnici upoređuju citotoksične T ćelije sa vojnicima jer traže i uništavaju ciljane ćelije raka.
Mnoge klinike koriste imunoterapiju za liječenje različitih oblika raka u krvi ili organima koji proizvode krv. Bio je nadaleko uspješan, ali T-ćelije imaju više izazova u uništavanju ćelija raka u solidnim tumorima.
Paolo Provenzano, viši autor studije i vanredni profesor biomedicinskog inženjerstva na Univerzitetu Minnesota College of Science and Engineering, kaže sljedeće:
“Tumor je poput staze s preprekama, a T ćelija mora proći kroz rukavac da bi stigla do ćelija raka. Ove T ćelije ulaze u tumore, ali jednostavno se ne mogu dobro kretati i ne mogu ići tamo gdje trebaju prije nego im ponestane plina i budu iscrpljene.”
U ovoj revolucionarnoj studiji, istraživači su radili na projektovanju T ćelija za efikasniju borbu protiv raka. Razvili su kriterijume inženjerskog dizajna koji mehanički poboljšavaju ćelije kako bi ih učinili sposobnijim za prevladavanje fizičkih barijera. Povećanjem sposobnosti imunih ćelija da prepoznaju i pronađu ćelije raka, one imaju veću vjerovatnoću da unište tumor.
Studija koja konstruiše imune ćelije za borbu protiv raka
Unutar fibroznih masa tumora, imunološke ćelije se odmah usporavaju oko dva puta zbog krute prirode tumora. Međutim, ovaj novi oblik imunoterapije mogao bi pomoći T ćelijama da održe brzinu čak i kod solidnih tumora.
“Ova studija je naša prva publikacija u kojoj smo identifikovali neke strukturne i signalne elemente u kojima možemo podesiti ove T ćelije kako bismo ih učinili efikasnijim borcima protiv raka,” rekao je Provenzano.
“Svaka 'prepreka' unutar tumora je malo drugačija, ali postoje neke sličnosti. Nakon konstruiranja ovih imunoloških ćelija, otkrili smo da se one kreću kroz tumor skoro dvostruko brže bez obzira na prepreke koje su im bile na putu.”
Da bi stimulisali citotoksične T ćelije, autori su koristili napredne tehnologije za uređivanje gena, ili uređivanje genoma, da bi promenili DNK u T ćelijama. Na ovaj način ćelije imaju veće šanse da prevladaju fizičke barijere unutar tumora. Naravno, imunoterapija ima za cilj da uspori ili spreči rast ćelija raka dok ubrzava imune ćelije.
Istraživači su radili na inženjerskim ćelijama koje mogu prevazići različite fizičke barijere. Kombinacijom ovih ćelija, istraživači se nadaju da grupe imunih ćelija mogu efikasno savladati 100% prepreka u borbi protiv ćelija raka.
Provenzano je rekao da će nastaviti da analiziraju mehanička svojstva ćelija kako bi stekli bolji uvid u interakciju imunih ćelija i ćelija raka. Trenutno, tim proučava dizajnirane imunološke ćelije kod glodara i u budućnosti će izvoditi klinička ispitivanja na ljudima. Oni su veliki dio svojih početnih istraživanja usmjerili na rak gušterače. Međutim, Provenzano je rekao da ove metode mogu liječiti i druge vrste raka.
Inženjering T ćelija za borbu protiv raka je relativno nov, ali ima svetlu budućnost
“Upotreba pristupa ćelijskog inženjeringa u borbi protiv raka je relativno novo polje,” rekao je Provenzano. „Omogućava veoma personalizovan pristup sa aplikacijama za širok spektar karcinoma. Smatramo da proširujemo novu liniju istraživanja kako bismo vidjeli kako se naša tijela mogu boriti protiv raka. Ovo bi moglo imati veliki uticaj u budućnosti.”
Tretman koristi tjelesne T ćelije tako što izoluje ćelije koje već ciljaju tumore ili genetski modifikuju ćelije. Naučnici zatim uzimaju ove receptore (ili prirodne T-ćelijske receptore (TCR) ili sintetičke receptore poznate kao himerni antigen receptori (CAR)), proširuju ih i ponovo unose u pacijenta.
T ćelije koje rade najbolje su dizajnirane da eksprimiraju CAR koji ciljaju CD19. Ovaj pan-B-ćelijski marker postoji na većini kancerogenih B ćelija. Do sada su mnoga klinička ispitivanja otkrila da je 90% pacijenata sa uznapredovalom leukemijom B-ćelija liječenih CD19 CAR-T stanicama postiglo potpunu remisiju. Ovo pokazuje obećanje za budućnost inženjeringa imunoloških ćelija za borbu protiv raka.
Proteklih godina naučnici su napravili značajan napredak u ovom uzbudljivom novom načinu liječenja raka. U julu 2017. godine, FDA-ov savjetodavni odbor za onkološke lijekove odobrio je prvi proizvod za liječenje akutne limfoblastne leukemije B-ćelija. Prvi CD19 CAR-T ćelijski proizvod, CTL019 (tisagenlecleucel) iz Novartisa, može liječiti rak kod pedijatrijskih i mladih odraslih pacijenata.
Nekoliko drugih kompanija radi na razvoju proizvoda koji uključuju inženjering T ćelija za borbu protiv raka. Komercijalizacija T-ćelijske terapije omogućit će inženjerima da iskoriste svoje znanje kako bi proširili tržište ćelijskih proizvoda.
U budućnosti, možda rak neće biti toliko rasprostranjen zbog ovih revolucionarnih oblika terapije raka.
Završna razmišljanja o istraživanju koje pokazuje kako stimulirati imune ćelije da se bore protiv raka
Nova studija istraživača sa Univerziteta u Minesoti otkriva revolucionarnu metodu inženjeringa imunoloških ćelija za borbu protiv raka. Tim je otkrio da ćelije našeg tijela mogu uništiti rak, posebno ako su za to napravljene. Još uvijek ima mnogo nepoznanica u vezi s ovim oblikom terapije, ali obećava. U stvari, FDA je već odobrila jedan proizvod koji liječi tip leukemije pomoću himernih antigenskih receptora.
Najnovije istraživanje tima iz Minnesote moglo bi dovesti do još više tretmana za borbu protiv raka u budućnosti.
