Πώς μπορούν να ελεγχθούν τα ανοσοκύτταρα για να σκοτώσουν τον καρκίνο
Αναπτύσσοντας Τ κύτταρα που σκοτώνουν τον καρκίνο και μπορούν να χειριστούν μη επεμβατικά με τηλεχειριστήριο, οι ερευνητές έχουν προσθέσει ένα δυνητικά ισχυρό χαρακτηριστικό σε έναν ήδη υποσχόμενο τύπο ανοσοθεραπείας που είναι γνωστός ως θεραπεία CAR Τ κυττάρων.
Μια έκθεση σχετικά με τη μελέτη, με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Σαν Ντιέγκο (UCSD), πρόκειται να δημοσιευτεί στο Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών.
Η ανοσοθεραπεία, μια σχετικά νέα προσέγγιση για την καταπολέμηση του καρκίνου, χειρίζεται και ενισχύει το ανοσοποιητικό σύστημα του ασθενούς για την εξάλειψη των όγκων.
Ένας τύπος ανοσοθεραπείας που αναδύεται ταχέως είναι η θεραπεία Τ κυττάρων χιμαιρικού αντιγόνου αντιγόνου (CAR Τ κύτταρο).
Κατά τη θεραπεία με κύτταρα CAR, τα ανοσοκύτταρα που ονομάζονται Τ κύτταρα λαμβάνονται από ένα άτομο και γενετικά τροποποιούνται στο εργαστήριο έτσι ώστε να μπορούν να αναγνωρίζουν και να σκοτώνουν τα καρκινικά κύτταρα πιο αποτελεσματικά. Τα τροποποιημένα κελιά πολλαπλασιάζονται και επαναφέρονται στο άτομο.
Σχεδιασμένο για να σκοτώνει καρκινικά κύτταρα
Το γενετικά τροποποιημένο τμήμα του Τ κυττάρου είναι ο χιμαιρικός υποδοχέας αντιγόνου (CAR). Περιέχει διάφορα συνθετικά στοιχεία, συμπεριλαμβανομένου ενός που μπορεί να αναγνωρίσει μοναδικά χαρακτηριστικά των καρκινικών κυττάρων που είναι γνωστά ως αντιγόνα που σχετίζονται με τον όγκο και ένα άλλο που ενεργοποιεί το Τ κύτταρο για να σκοτώσει τον στόχο.
Καθώς έχουν αναπτυχθεί νέες γενιές θεραπείας κυττάρων Τ CAR, η CAR έχει γίνει ολοένα και πιο εξελιγμένη και αποκτά περισσότερα χαρακτηριστικά, συμπεριλαμβανομένων ορισμένων που ενισχύουν την αντικαρκινική ισχύ και την επιμονή των τροποποιημένων Τ κυττάρων.
Δύο θεραπείες CAR Τ κυττάρων έχουν εγκριθεί πρόσφατα στις Ηνωμένες Πολιτείες: μία για τη θεραπεία της οξείας λεμφοβλαστικής λευχαιμίας σε παιδιά και μια άλλη για τη θεραπεία προχωρημένου λεμφώματος σε ενήλικες.
Ωστόσο, υπάρχουν τώρα ανησυχίες σχετικά με το εάν αυτός ο τύπος ανοσοθεραπείας μπορεί να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά για τη θεραπεία καρκίνων με συμπαγείς όγκους, όπως εκείνοι του μαστού και του παχέος εντέρου.
Μία ανησυχία είναι εάν τα κατασκευασμένα Τ κύτταρα μπορούν να καταστούν αρκετά ισχυρά για να ξεπεράσουν την αντίσταση που έχει το μικροπεριβάλλον μέσα σε έναν συμπαγή όγκο στις ανοσοαποκρίσεις.
Ο Renier J. Brentjens, ιατρικός ογκολόγος και πρώιμος πρωτοπόρος της θεραπείας με καρκινικά κύτταρα Τ, λέει ότι αυτό που χρειάζεται είναι ένα «υπερ Τ κύτταρο».
Αυτός και η ομάδα του στο Κέντρο Καρκίνου Memorial Sloan Kettering στη Νέα Υόρκη της Νέας Υόρκης, εργάζονται για μια λύση στο πρόβλημα αντοχής στο μικροπεριβάλλον που αποκαλούν «θωρακισμένο CAR Τ κύτταρο».
Μηχανογενετικά χαρακτηριστικά προστίθενται στα Τ κύτταρα
Μια άλλη ανησυχία που θέτει μια πρόκληση για τους προγραμματιστές θεραπείας είναι ότι η «μη ειδική στόχευση των κυττάρων CAR εναντίον μη κακοηθών ιστών μπορεί να είναι απειλητική για τη ζωή», λέει ο Peter Yingxiao Wang, καθηγητής βιομηχανικής στο UCSD και ένας από τους ανώτερους ερευνητές του νέου μελέτη.
Στην έκθεση του περιοδικού τους, ο καθηγητήςΟ Wang και η υπόλοιπη ομάδα της μελέτης περιγράφουν τον τρόπο με τον οποίο πρόσθεσαν νέα χαρακτηριστικά στη θεραπεία κυττάρων Τ CAR στην οποία τα κύτταρα Τ φέρουν μονάδες που μπορούν να χειριστούν για να παράγουν αλλαγές γονιδίων και κυττάρων μέσω απομακρυσμένου ελεγχόμενου και μη επεμβατικού υπερήχου.
Πιστεύουν ότι τα νέα χαρακτηριστικά καθιστούν δυνητικά τη θεραπεία κυττάρων Τ CAR πιο ισχυρή στην καταπολέμηση του καρκίνου και λιγότερο πιθανό να προκαλέσει ανεπιθύμητες ενέργειες.
Λένε ότι υπάρχει «κρίσιμη ανάγκη» για εργαλεία που μπορούν να λειτουργήσουν με αυτόν τον τρόπο, ειδικά όταν μεταφράζουν νέες πειραματικές θεραπείες σε ζώα και ανθρώπους.
Η νέα προσέγγιση είναι ένα παράδειγμα μηχανιογενετικής, το οποίο είναι ένα νέο πεδίο που χειρίζεται τις μηχανικές ιδιότητες στο επίπεδο των κυττάρων για να μεταβάλλει τη γονιδιακή έκφραση και τις κυτταρικές λειτουργίες.
«Πρωτόγνωρη ακρίβεια και αποτελεσματικότητα»
Η ομάδα δημιούργησε το CAR στα κελιά T για να μεταφέρει μηχανικούς αισθητήρες φορτωμένους με μικροφυσαλίδες που δονείται όταν εκτίθενται σε κύματα υπερήχων.
Οι μικροφυσαλίδες ενεργοποιούν μια πρωτεΐνη που κωδικοποιείται από ένα γονίδιο που ονομάζεται Piezo Type Mechanosensitive Ion Channel Component 1 (PIEZO1). Η πρωτεΐνη PIEZO1 είναι ένα «μηχανικά ενεργοποιημένο κανάλι ιόντων που συνδέει μηχανικές δυνάμεις με βιολογικά σήματα».
Μόλις ενεργοποιηθεί, το κανάλι PIEZO1 επιτρέπει στα ιόντα ασβεστίου να εισέλθουν στο Τ κύτταρο. Αυτή η δράση πυροδοτεί έναν καταρράκτη μοριακών αντιδράσεων που ενεργοποιούν γονίδια που βοηθούν το Τ κύτταρο να αναγνωρίσει και να σκοτώσει τα καρκινικά κύτταρα.
«Αυτό το έργο», λέει ο καθηγητής Wang, «θα μπορούσε τελικά να οδηγήσει σε μια άνευ προηγουμένου ακρίβεια και αποτελεσματικότητα στην ανοσοθεραπεία κυττάρων CAR Τ έναντι συμπαγών όγκων, ελαχιστοποιώντας ταυτόχρονα τις τοξικότητες εκτός όγκου».
«Η θεραπεία με CAR T cell γίνεται μια θεραπευτική προσέγγιση που αλλάζει το πρότυπο για τη θεραπεία του καρκίνου».
Καθηγητής Peter Yingxiao Wang
