Команда биоинженеров из Технологического института Джорджии расширяет точность и эффективность терапии, которая уже произвела революцию в онкологии.
CAR-T-клеточная терапия приветствуется пациентами, клиническими исследователями, инвесторами и средствами массовой информации как исключительное лекарство от некоторых типов рака.
Из чего состоит CAR-T терапия
Терапия включает в себя создание собственных Т-клеток пациента (типа лейкоцитов) в лаборатории. Затем добавляется химерный антигенный рецептор (CAR), и, наконец, «персонализированные» иммунные клетки CAR-T возвращаются в организм пациента, где они ищут и уничтожают опухолевые клетки. Вот как это работает, когда это работает.
Это новая, развивающаяся и быстро расширяющаяся область иммунотерапии. В настоящее время по всему миру проводится более 500 клинических испытаний CAR-T-клеток для лечения рака.
CAR-T: для многих, но не для всех
Было показано, что терапия CAR-T очень эффективна для пациентов с жидкими формами рака, циркулирующими в крови, такими как лейкемия.
Гейб Квонг, Департамент биомедицинской инженерии Технологического института Джорджии и Эмори.
К сожалению, для солидных опухолей (сарком, карцином) CAR-T не работают по нескольким причинам. Большая проблема заключается в том, что клетки CAR-T иммуносупрессированы микроокружением опухоли.
Квонг и его коллеги вносят некоторые клеточные изменения, чтобы улучшить борьбу клеток CAR-T с раком. Они добавили к клеткам «генетический переключатель» и разработали систему дистанционного управления, которая отправляет модифицированные Т-клетки на «точные миссии» микроокружения опухоли, где они убивают опухоль и предотвращают рецидив.
Команда проиллюстрировала новый метод в исследовании. недавно опубликовано в журнале Nature Biomedical Engineering.
Последнее исследование
Квонг и его коллеги, как уже упоминалось, изучают возможность дистанционного управления клеточной терапией. Способ точно «нацелиться» на искусственный интеллект Опухолигде бы они ни находились в теле. Нравиться? активация CAR-T-клеток с помощью тепла когда они уже находятся внутри опухолей, преодолевая проблемы иммуносупрессии.
В ходе эксперимента на мышах исследователи излучали лазерные импульсы снаружи тела животного, где расположена опухоль. Золотые нанотрубки, введенные в область опухоли, превратили световые волны в локализованное тепло, повысив температуру до 40–42 градусов Цельсия (104–107,6 F). Достаточно просто щелкнуть выключателем CAR-T-клеток, но не настолько сильно, чтобы это могло повредить ЗДОРОВЫЕ ткани или сами CAR-T-клетки.
После «включения» CAR-T-клетки начинают выполнять свою работу, увеличивая экспрессию белков, борющихся с раком.
Невероятное генетическое обновление
По словам Квонга, настоящей новинкой этого исследования является применение генной инженерии к CAR-T-клеткам. Кропотливая работа, которая заняла последние три года.
Теперь у CAR-T-клеток есть «переключатель», который реагирует на тепло и другие обновления: они буквально «перепрограммированы» на выработку молекул, стимулирующих иммунную систему. И производить их только там, где они нужны.
Эти белки, борющиеся с раком, действительно эффективны, но они слишком токсичны для системного применения. С нашим подходом мы получаем все преимущества без недостатков.
Гейб Квонг
Результаты, достижения? Экстраординарный
Последнее исследование показывает, что терапия CAR-T излечила рак у мышей. Подход команды не только убил опухоли, но и предотвратил рецидивы, что имеет решающее значение для долгосрочного выживания.
Дальнейшие исследования будут углубляться в настройку CAR-T-клеток и то, как тепло будет излучаться на область опухоли.
«На людях мы будем использовать сфокусированный ультразвук, который абсолютно неинвазивен и способен воздействовать на любой участок тела», — говорит Квонг. «Одним из ограничений лазера является то, что он не проникает очень глубоко в тело. В случае глубокого злокачественного новообразования это является проблемой. Мы хотим устранить проблемы».
