Молекулярный «почтовый индекс» привлекает Т-клетки-киллеры к опухолям мозга
Ученые Калифорнийского университета в Сан-Франциско разработали «молекулярный GPS», который направляет иммунные клетки в мозг и уничтожает опухоли, не нанося вреда здоровым тканям.
Это первая живая клеточная терапия, которая может перемещаться по телу к определенному органу, устраняя то, что было основным ограничением CAR-T -терапии рака до сих пор. Технология работала на мышах, и исследователи ожидают, что она будет протестирована в клиническом испытании в следующем году.
Работая на мышах , ученые показали, как иммунные клетки могут устранить смертельную опухоль мозга, называемую глиобластомой, и предотвратить рецидивы. Они также использовали клетки для подавления воспаления в мышиной модели рассеянного склероза.
«Живые клетки, особенно иммунные клетки, приспособлены перемещаться по организму, определять свое местоположение и находить свои цели», — сказал Уэнделл Лим, доктор философии, профессор клеточной и молекулярной фармакологии Калифорнийского университета в Сан-Франциско и соавтор статьи, опубликованной в журнале Science 5 декабря.
Навигация к источнику заболевания
Ежегодно в США рак мозга диагностируется почти у 300 000 пациентов , и это основная причина смертности от рака у детей.
Из-за своего расположения рак мозга относится к самым трудноизлечимым видам рака. Хирургия и химиотерапия рискованны, а лекарства не всегда могут попасть в мозг.
Чтобы обойти эти проблемы, ученые разработали «молекулярный GPS» для иммунных клеток, который направлял их с помощью «почтового индекса» для мозга и «почтового адреса» для опухоли.
Они нашли идеальный молекулярный почтовый индекс в белке под названием бревикан, который помогает формировать желеобразную структуру мозга и появляется только там. Для почтового адреса они использовали два белка, которые встречаются в большинстве видов рака мозга.
Ученые запрограммировали иммунные клетки атаковать только в том случае, если они сначала обнаружат бревикан, а затем обнаружат один или другой белок рака мозга.
Когда ученые поместили иммунные клетки в кровоток, они легко добрались до мозга мыши и устранили растущую опухоль. Любые иммунные клетки, которые остаются в кровотоке, остаются в состоянии покоя, защищая любые ткани за пределами мозга, которые случайно имеют тот же самый «адрес» белка, от нападения.
Спустя сто дней ученые ввели в мозг новые опухолевые клетки, и осталось достаточно иммунных клеток, чтобы обнаружить и убить их, что является хорошим признаком того, что они могут предотвратить повторный рост оставшихся раковых клеток.
«Примированные мозгом клетки CAR-T были очень, очень эффективны в устранении глиобластомы в наших мышиных моделях, самое эффективное вмешательство, которое мы когда-либо видели в лаборатории», — сказал Милош Симич, доктор философии, научный сотрудник Valhalla Foundation Cell Design и соавтор статьи. «Это показывает, насколько хорошо GPS гарантировал, что они будут работать только в мозге. Та же стратегия даже сработала для устранения мозговых метастазов рака молочной железы».
В другом эксперименте исследователи использовали систему GPS мозга для создания клеток, которые доставляют противовоспалительные молекулы в мозг в мышиной модели рассеянного склероза. Созданные клетки снова достигли своей цели и осуществили доставку, а воспаление утихло.
Ученые надеются, что этот подход вскоре будет готов для пациентов с другими тяжелыми заболеваниями нервной системы.
«Глиобластома — один из самых смертоносных видов рака, и этот подход готов дать пациентам шанс на борьбу», — сказал Хидехо Окада, доктор медицины, онколог Калифорнийского университета в Сан-Франциско и один из старших авторов статьи.
«Миллионы пациентов с раком, метастазами в мозг, иммунными заболеваниями и нейродегенерацией когда-нибудь смогут извлечь пользу из таргетной терапии мозга , подобной той, которую мы разработали».