Špičkoví odborníci vyvinuli nové prirodzené zabijacké bunky na boj proti rakovine a na zníženie rizika katastrofálnych imunitných následkov.
Ilustračný obrázok. Zdroj: iStockphotos.com. Autor: Meletios Verras
Výskumníci z Harvard Medical School v Bostone a Massachusettskej technickej univerzity (MIT) implantovali myšiam rakovinové nádory a injekčne im vstrekli bunky CAR-NK (prirodzené zabijacké bunky). Prirodzené zabijacké bunky sa nachádzajú v imunitnom systéme a likvidujú votrelcov bez toho, aby museli byť vyškolené na rozpoznanie špecifických nebezpečenstiev. Podobne ako bunky CAR-T, ktoré sa široko používajú pri liečbe rakoviny, aj bunky CAR-NK sú geneticky upravené tak, aby sa špecificky zameriavali na rakovinové bunky.
Zlepšené bunky
Pri bunkách CAR-NK však hrozí riziko, že ich imunitný systém pacienta odmietne, a preto výskumníci z Bostonu navrhli novú sériu buniek CAR-NK, aby tomu zabránili. Tím poznamenal, že upravené NK bunky by mohli uniknúť pozornosti T-lymfocytov, ktoré útočia na cudzie bunky. Pomohlo by, keby NK bunky boli geneticky upravené tak, aby zatajili signály na svojom povrchu, ktoré by ich inak označili za cieľ pre T-lymfocyty.
Keď myšiam podali tieto modifikované CAR-NK bunky, zostali v ich telách tri týždne a dokázali takmer úplne eliminovať rakovinu. Myši, ktoré dostali buď prirodzene sa vyskytujúce NK bunky, alebo štandardné CAR-NK bunky, zaznamenali vyčerpanie týchto buniek do dvoch týždňov a rakovina zostala nekontrolovaná. Tím tiež poznamenal, že nové CAR-NK bunky mali menšiu pravdepodobnosť, že spôsobia syndróm uvoľňovania cytokínov (CRS), vedľajší účinok chemoterapie, ktorý môže spôsobiť zlyhanie viacerých orgánov, než štandardná terapia CAR-T bunkami.
Pozrite si
Účinnejšie a bezpečnejšie
Použitá genetická modifikácia si vyžadovala len jeden ďalší krok, o ktorom sa výskumníci domnievajú, že by mohol uľahčiť vývoj „bežne dostupných“ CAR-NK buniek, ktoré by sa mohli podať pacientom hneď po stanovení diagnózy. Tradičné CAR-NK a CAR-T bunky sa často vyvíjajú niekoľko týždňov, pretože potrebujú viacero krokov.
Jianzhu Chen, hlavný autor štúdie a profesor biológie na MIT, povedal: „Toto nám umožňuje vykonať jednokrokové inžinierstvo CAR-NK buniek, ktoré sa dokážu vyhnúť odmietnutiu hostiteľskými T-lymfocytmi a inými imunitnými bunkami. A navyše lepšie zabíjajú rakovinové bunky a sú bezpečnejšie.“
Konštrukcia nových buniek CAR-NK
V novej štúdii, publikovanej v stredu v časopise Nature Communications, výskumníci modifikovali myši s imunitným systémom podobným tomu ľudskému a injekčne im vložili bunky, ktoré spôsobujú lymfóm, typ rakoviny krvi, ktorá postihuje lymfatický systém. Lymfóm postihuje každý rok približne 90 000 Američanov a 20 000 ľudí naň zomrie.
Na vytvorenie buniek CAR-NK lekári odoberú pacientovi vzorku krvi, izolujú NK bunky a upravia ich tak, aby exprimovali proteínový chimérický antigénový receptor (CAR), ktorý sa zameriava na proteíny nachádzajúce sa na rakovinových bunkách. Bunky sa potom niekoľko týždňov replikujú, kým ich nie je dostatok na transfúziu pacientovi. Výskumníci v štúdii zistili, že NK bunky sa môžu vyhnúť detekcii T-lymfocytmi, ak T-lymfocyty nenesú povrchové proteíny HLA triedy 1, ktoré sa zvyčajne exprimujú na NK bunkách a spúšťajú útok T-lymfocytov, ak ich imunitný systém nedokáže rozpoznať. Tím preto skonštruoval bunky CAR-NK použité v štúdii tak, aby exprimovali krátku interferujúcu RNA, ktorá bráni expresii génov HLA 1.
Liečba viacerých autoimunitných ochorení
Myši, ktoré dostali modifikované CAR-NK bunky, ich mali v tele ešte tri týždne a takmer všetky lymfómy sa im vyliečili, zatiaľ čo myši, ktoré dostali normálne NK bunky alebo CAR-T bunky, na liečbu nereagovali, pretože bunky sa po dvoch týždňoch z ich tela odfiltrovali. Pri týchto myšiach sa rakovina naďalej šírila.
Chen navrhol, že modifikované CAR-NK bunky by mohli nakoniec nahradiť terapiu CAR-T bunkami. CAR-NK bunky sa vyvíjajú v klinických štúdiách na liečbu lymfómu a niektorých iných foriem rakoviny a bostonskí vedci sa domnievajú, že ich zistenia by sa mohli v týchto štúdiách adaptovať. Tím taktiež plánuje spustiť klinické skúšanie s použitím svojho prístupu a spolupracuje s biotechnologickou spoločnosťou na testovaní CAR-NK buniek na liečbu lupusu, autoimunitného ochorenia, ktorým trpí 1,5 milióna Američanov a ktoré spôsobuje, že imunitný systém napáda zdravé tkanivá a orgány.
Zdroj: Nature Communications
(LDS)
