Naukowcy opracowali metodę programowania komórek odpornościowych tak, aby atakowały glejaka wielopostaciowego i zmniejszały stan zapalny związany ze stwardnieniem rozsianym u myszy. Technologia ta ma przejść badania kliniczne na ludziach w leczeniu glejaka wielopostaciowego.
Naukowcy z UCSF opracowali „molekularny GPS”do kierowania komórek odpornościowych do mózgu, umożliwiając im namierzanie i eliminowanie nowotworów bez uszkadzania zdrowej tkanki.
Ta innowacyjna terapia żywymi komórkami może podróżować przez organizm, aby dotrzeć do określonego narządu, pokonując znaczące ograniczenia terapii przeciwnowotworowych CAR-T. Technologia okazała się skuteczna na myszach i naukowcy spodziewają się, że zostanie przetestowana w badaniu klinicznym w przyszłym roku.
Naukowcy pokazali, w jaki sposób komórki odpornościowe mogą wyeliminować śmiercionośnego guza mózgu zwanego glejakiem wielopostaciowym i zapobiegać jego nawrotom. Wykorzystali także te komórki do stłumienia stanu zapalnego w mysim modelu stwardnienia rozsianego.
„Żywe komórki, zwłaszcza komórki odpornościowe, są przystosowane do poruszania się po organizmie, wykrywania, gdzie się znajdują i odnajdywania celów” – powiedział dr Wendell Lim, profesor farmakologii komórkowej i molekularnej na Uniwersytecie Kalifornijskim w UCSF oraz współautor artykułu, który pojawia się w Nauka 5 grudnia.
Nawigacja do źródła choroby
Każdego roku w Stanach Zjednoczonych nowotwór mózgu diagnozuje się u prawie 300 000 pacjentów i jest to główna przyczyna śmiertelności z powodu nowotworów u dzieci.
Nowotwory mózgu należą do nowotworów najtrudniejszych do wyleczenia. Operacja i chemioterapia są ryzykowne, a leki nie zawsze mogą przedostać się do mózgu.
Aby obejść te problemy, naukowcy opracowali „molekularny GPS” dla komórek odpornościowych, które podawały im „kod pocztowy” mózgu i „adres ulicy” guza.
Znaleźli idealny molekularny kod pocztowy w białku zwanym brevicanem, które pomaga tworzyć galaretowatą strukturę mózgu i tylko tam się pojawia. Do określenia adresu użyli dwóch białek występujących w większości nowotworów mózgu.
Naukowcy zaprogramowali komórki odpornościowe tak, aby atakowały tylko wtedy, gdy najpierw wykryły brvican, a następnie jedno lub drugie białko raka mózgu.
Gdy już dostaną się do krwioobiegu, z łatwością przedostają się do mózgu myszy i eliminują rosnący guz. Komórki odpornościowe, które pozostały w krwioobiegu, pozostawały w stanie uśpienia. Zapobiegło to atakowi tkanek w innych częściach ciała, które miały ten sam „adres” białkowy.
Sto dni później naukowcy wprowadzili do mózgu nowe komórki nowotworowe, pozostawiając wystarczającą liczbę komórek odpornościowych, aby je znaleźć i zabić, co stanowi dobrą wskazówkę, że mogą one być w stanie zapobiec odrastaniu pozostałych komórek nowotworowych.
„Pobudzone mózgiem komórki CAR-T były bardzo, bardzo skuteczne w usuwaniu glejaka wielopostaciowego w naszych mysich modelach, co stanowiło najskuteczniejszą interwencję, jaką widzieliśmy dotychczas w laboratorium” – powiedział dr Milos Simic, stypendysta Valhalla Foundation Cell Design Fellow i współpracownik -pierwszy autor pracy. „To pokazuje, jak dobrze GPS zapewnił, że działają one tylko w mózgu. Ta sama strategia zadziałała nawet w przypadku usunięcia przerzutów raka piersi do mózgu”.
W innym eksperymencie naukowcy wykorzystali mózgowy system GPS do opracowania komórek dostarczających do mózgu cząsteczki przeciwzapalne w mysim modelu stwardnienia rozsianego. Zmodyfikowane komórki osiągnęły swój cel, a stan zapalny ustąpił.
Naukowcy mają nadzieję, że to podejście wkrótce będzie gotowe dla pacjentów cierpiących na inne wyniszczające choroby układu nerwowego.
„Glejak wielopostaciowy to jeden z najbardziej śmiercionośnych nowotworów, a takie podejście może dać pacjentom szansę na walkę” – powiedział Hideho Okada, lekarz medycyny, onkolog z UCSF i współautor artykułu.
„Pomimo raka, przerzutów do mózgu, chorób układu odpornościowego i neurodegeneracji, miliony pacjentów mogą pewnego dnia skorzystać z ukierunkowanych terapii mózgu, takich jak ta, którą opracowaliśmy”.
Odniesienie: „Programowanie limfocytów T wykrywających tkanki, które dostarczają terapie do mózgu” autorstwa Milos S. Simic, Payal B. Watchmaker, Sasha Gupta, Yuan Wang, Sharon A. Sagan, Jason Duecker, Chanelle Shepherd, David Diebold, Psalm Pineo- Cavanaugh, Jeffrey Haegelin, Robert Zhu, Ben Ng, Wei Yu, Yurie Tonai, Lia Cardarelli, Nishith R. Reddy, Sachdev S. Sidhu, Olga Troyanskaya, Stephen L. Hauser, Michael R. Wilson, Scott S. Zamvil, Hideho Okada i Wendell A. Lim, 6 grudnia 2024 r., Nauka.
DOI: 10.1126/science.adl4237
Prace były częściowo finansowane z grantów Instytutu Neuronauki Weilla; the Narodowe Instytuty ZdrowiaNCI i NIBIB U54CA244438, NINDS R35NS105068 i NCI P50CA097257; ARPA-H D24AC00084-00; Inicjatywa Terapeutyczna Życia na UCSF; Fundacja Valhalla; Instytut Projektowania Komórek UCSF; oraz laboratorium HDFCCC do analizy komórek w ramach wspólnego źródła zasobów NIH NCI, nagroda P30CA082103. Informacje o wszystkich źródłach finansowania można znaleźć w artykule.
Ujawnienia: Zgłoszono kilka patentów związanych z tą pracą (w tym między innymi amerykańskie zgłoszenia patentowe nr 63/464 497; 17/042 032; 17/040 476; 17/069 717; 15/831 194; 15/829 370; 15/583 658; 15/096 971; 15/543 220). Wszystkie ujawnienia można znaleźć w artykule.
