Миллиарды иммунных клеток, которые помогают нам защищаться от болезней, делают удивительные вещи, но иногда их нужно немного подтолкнуть. На протяжении десятилетий ученые пытались найти способы создания живых иммунных клеток для лучшей борьбы с агрессивными заболеваниями, такими как онкология.
Одним из крупных, относительно недавних достижений в борьбе с раком является терапия Т-клетками CAR, лечение, которое включает модификацию иммунных клеток , называемых Т-клетками, микроскопических электростанций, которые борются с инфекциями. Ученые нашли способ удалить Т-клетки из крови человека, вставить особый тип гена, называемый рецептором, который связывается с раковыми клетками , и передать сконструированные Т-клетки обратно пациенту. Этот тип рецептора — химерный антигенный рецептор , или CAR — адаптирован для соответствия конкретному раку, на который направлена терапия, и было обнаружено, что он эффективен для лечения определенных типов рака, особенно лейкемии. Как только CAR-T-клетки снова попадают в кровоток, они начинают размножаться и начинают свою борьбу.
«Это очень интересная технология», — говорит Уилсон Вонг, адъюнкт-профессор инженерного колледжа Бостонского университета, изучающий CAR-T-клетки более 10 лет. Но есть проблемы с безопасностью, говорит он, что может сделать терапию чрезвычайно рискованной.
Иногда CAR-T-клетки чрезмерно стимулируют иммунную систему , что вызывает высвобождение вещества, называемого цитокином. Это может вызвать потенциально фатальное воспалительное состояние, известное как синдром высвобождения цитокинов. Другие серьезные осложнения могут включать в себя неврологические проблемы или другие органы тела, на которые иммунные клетки ошибочно нацеливаются .
Чтобы сделать эту новаторскую терапию менее рискованной для пациентов, Вонг и группа исследователей работают над созданием защитного переключателя, встроенного в конструкцию CAR-T-клеток. В новой статье в Cancer Cell исследователи раскрывают новый тип CAR-T-клеток, который можно включать и выключать, что позволяет остановить активацию клеток до того, как возникнут серьезные побочные эффекты.
Их новая система называется клетками VIPER CAR-T. Клетки VIPER — что означает Versatile ProtEase Regulatory — спроектированы таким образом, чтобы их можно было контролировать, давая пациенту противовирусный препарат , который нарушает активность клеток, уменьшая проблемы безопасности, связанные с традиционными CAR.
«Мы рассматриваем это как следующее поколение этого типа терапии», — говорит Вонг.
Во всех клетках CAR-T часть рецептора торчит из клеточной мембраны, а часть находится внутри клетки. Часть, торчащая за пределами мембраны, связывается с раковыми антигенами, которые затем активируют Т-клетку и разрушают раковую клетку. Клетки VIPER CAR-T имеют специальную белковую цепочку, встроенную рядом с рецептором. Исследователи создали две разные системы: одну включают в момент передачи VIPER CAR обратно пациенту, а другую выключают. Эти две системы работают немного по-разному, но обе могут быть отключены или включены пациентом, принимающим одобренный FDA препарат, который обычно используется для лечения гепатита С.
«Самая захватывающая часть этого исследования — то, что противовирусные препараты уже одобрены FDA», — говорит Хуишан Ли, ведущий автор статьи и научный сотрудник лаборатории Вонга и лаборатории Халила. При введении молекула лекарства взаимодействует со встроенной белковой цепью, запуская серию реакций в клетке, заставляя ее отключаться или активироваться, в зависимости от того, какая система используется.
В исследовательскую группу входили Джон Т. Нго, доцент биомедицинской инженерии ENG, и Ахмад С. Халил, доцент биомедицинской инженерии ENG и заместитель директора Центра биологического дизайна. Ученые создали другие системы CAR-T-клеток, которые контролируются фармацевтическими препаратами, но это первая система, которая имеет два режима работы — включенный или выключенный. По словам Вонга, два режима могут позволить врачам более агрессивно воздействовать на рак, поскольку при необходимости можно будет сократить лечение. В качестве альтернативы, если есть какая-либо неопределенность, врачи могут постепенно включать клетки VIPER CAR-T.
На данный момент эта работа проводилась на клеточных культурах и мышах. И чтобы дополнительно проверить свой подход, исследовательская группа сравнила свои результаты с другими аналогичными исследованиями и обнаружила, что клетки VIPER CAR-T превзошли другие системы. Они также использовали VIPER вместе с другими типами CAR в одной и той же Т-клетке — это означает, что Т-клетка была сконструирована с двумя разными рецепторами для борьбы с раком. По словам Вонга, потенциально это может позволить сконструированным Т-клеткам одновременно нацеливаться на два разных маркера рака, открывая дверь для дальнейшего прогресса в генной терапии рака.
«У нас есть не только средства контроля безопасности, но мы также можем иметь несколько версий одновременно», — говорит Вонг. После совершенствования технологии в лаборатории, долгосрочная цель команды состоит в том, чтобы довести технологию до людей в клинических условиях.
Теги: иммунитет
