Исследователи из Питтсбургского университета разработали новый способ выращивания Т-клеток в лабораторных условиях, который позволяет им жить дольше и эффективнее уничтожать раковые клетки в мышиной модели меланомы по сравнению с клетками, выращенными в традиционных питательных средах.

Результаты исследования, опубликованные в журнале Cell Metabolism , могут значительно повысить эффективность иммунотерапии рака, которая подразумевает взятие Т-клеток у пациента и выращивание их до огромного количества в лабораторных условиях перед реинфузией обратно в организм.

«Традиционный способ выращивания Т-клеток в лабораторных условиях ужасно неэффективен», — говорит старший автор, доктор Грег Дельгофф, профессор кафедры иммунологии Медицинской школы Питта и директор Центра изучения микросреды опухолей в онкологическом центре Хиллмана при UPMC.

«Мы производим миллионы Т-клеток и вводим их обратно пациенту, но большинство клеток погибает. Наши исследования открывают новые способы производства Т-клеток, которые живут долгое время, с целью сделать клеточную терапию более эффективной».

Клеточная терапия — это тип лечения, который включает в себя забор иммунных клеток у пациента, их выращивание в чашке Петри и перенос этих живых клеток обратно пациенту.

Распространенные формы клеточной терапии, использующие Т-клетки — солдат иммунной системы, которые борются с инфекциями и раком, — включают химерные антигенные рецепторы Т-клеток (CAR-T), представляющие собой Т-клетки, модифицированные для лучшего воздействия на рак, и терапию с использованием инфильтрирующих опухоль лимфоцитов (TIL), которая использует естественные Т-клетки, способные бороться с опухолью.

«Клеточная терапия — это живое лекарство, которое реагирует на окружающую среду в организме», — сказал ведущий автор Эндрю Фриш, аспирант кафедры иммунологии в Медицинской школе Питта. «Но существует большой разрыв между тем, где мы находимся с этими методами лечения, и тем, где мы могли бы быть, потому что способ, которым мы кормим эти клетки в лаборатории, не готовит их к выживанию в организме».

По словам Дельгоффа, традиционная среда для роста содержит очень много глюкозы, поэтому выращенные в лаборатории Т-клетки становятся зависимыми от этого сахара. При реинфузии пациенту они с трудом потребляют другие источники энергии, и большинство пересаженных клеток быстро погибают.

Стремясь вырастить более долговечные Т-клетки, Дельгофф, Фриш и их команда добавили соединение под названием дихлорацетат (ДХА) в типичную питательную среду, используемую для увеличения количества Т-клеток. ДХА изменяет метаболизм Т-клеток, благодаря чему они меньше зависят от глюкозы и лучше могут использовать другие источники энергии, более распространенные в кровотоке.

При введении мышам Т-клетки, выращенные с помощью DCA, жили намного дольше, чем те, что выращены в традиционных питательных средах. Почти год спустя более 5% циркулирующих Т-клеток-киллеров были теми, которые были перенесены.

Для сравнения, у мышей, которым были введены Т-клетки, выращенные в среде без DCA, исследователи едва ли смогли обнаружить эти клетки даже несколько недель спустя.

У животных с меланомой лечение Т-клетками, выращенными с помощью DCA, привело к лучшему контролю опухоли и выживанию, чем при использовании традиционно выращенных клеток. Они также обеспечивали длительную защиту: животные, которым вводили Т-клетки, выращенные с помощью DCA, справились со вторым вызовом с клетками меланомы.

«Ограничив доступ к определенным продуктам питания, мы наделили иммунные клетки способностью усваивать то, что они обычно усваивают в организме, вместо того чтобы приучать их к сахару, которым мы их кормили в лаборатории», — сказал Дельгофф.

«Если мы сможем правильно кормить наших солдат Т-клеток в лабораторных условиях, убедив их есть правильную пищу, они будут лучше подготовлены к реагированию на сигналы в организме и проживут гораздо дольше. Мы могли бы иметь солдата на страже вечно. Так же, как после вакцинации от ветряной оспы вы защищены на всю жизнь — вы никогда больше не заболеете ветрянкой. Это конечная цель клеточной терапии рака».