Napravljene „rođene ubice“: Programirane da napadaju i uništavaju ćelije raka

Naučnici su razvili novo oružje u borbi protiv raka – napravili su modifikovane imunoćelije poznate kao CAR-NK (natural kilers ili rođene ubice). Slično kao CAR-T ćelije, i ove mogu da se programiraju tako da napadaju ćelije raka, saopštio je Tehnološki institut Masačusetsa (MIT).

Novi način modifikacije CAR-NK, koji sprečava da ih imunosistem pacijenta odbaci, osmislili su naučnici sa MIT i Medicinskog fakulteta Harvarda.

Preporučujemo

Ovo novo otkriće takođe bi moglo olakšati razvoj „gotovih“ CAR-NK ćelija koje bi se mogle davati pacijentima čim im se postavi dijagnoza. Tradicionalni pristupi modifikovanju CAR-NK ili CAR-T ćelija obično traju nekoliko nedelja.

- Ovo nam omogućava da jednim korakom napravimo CAR-NK ćelije koje mogu izbeći odbacivanje od strane T ćelija domaćina i drugih imunih ćelija. Što je još bolje, bezbednije su - rekl I, bolje ubijaju ćelije raka i sigurnije su - rekao je Džijanžu Čen, profesor biologije na MIT i jedan od autora studije.

Studija na miševima sa ljudskim imunosistemom

U studiji na miševima sa izmenjenim, humanizovanim imunosistemom, a objavljenoj u Nature Communications, istraživači su pokazali da ove CAR-NK ćelije mogu uništiti većinu ćelija raka dok izbegavaju imunosistem domaćina.

NK ćelije su kritičan deo prirodne odbrane tela i njihova primarna odgovornost je da lociraju i ubijaju ćelije raka i ćelije zaražene virusima. Da bi se stvorile CAR-NK ćelije za lečenje pacijenata s rakom, lekari prvo uzimaju uzorak krvi od pacijenta. NK ćelije se izoluju iz uzorka i modifikuju da ekspresuju protein nazvan himerni antigenski receptor (CAR), koji se može dizajnirati da cilja specifične proteine koji se nalaze na ćelijama raka.

Zatim, ćelije provode nekoliko nedelja proliferirajući dok ih ne bude dovoljno da se transfuzuju nazad u pacijenta. Sličan pristup se takođe koristi za stvaranje CAR-T ćelija. Nekoliko CAR-T ćelijskih terapija je odobreno za lečenje karcinoma krvi kao što su limfom i leukemija, ali CAR-NK tretmani su još u kliničkim ispitivanjima.

Budući da je potrebno vremena za uzgoj populacije modifikovanih ćelija koje se mogu uneti u pacijenta, a te ćelije možda neće biti tako održive kao ćelije koje su došle od zdrave osobe, istraživači istražuju alternativni pristup: korišćenje NK ćelija od zdravog donora. Takve ćelije bi se mogle uzgajati u velikim količinama i bile bi spremne kad god bi bile potrebne. Međutim, nedostatak ovih ćelija je što ih imunosistem primaoca može smatrati stranim i napasti ih pre nego što počnu da ubijaju ćelije raka.

U novoj studiji, tim sa MIT-a je krenuo da pronađe način da pomogne NK ćelijama da se „sakriju“ od imunosistema pacijenta. Kroz studije interakcija imunih ćelija, pokazali su da NK ćelije mogu izbeći T-ćelijski odgovor domaćina ako ne nose površinske proteine nazvane HLA klase 1.

Da bi to iskoristili, istraživači su modifikovali ćelije da ekspesuju sekvencu siRNA (kratke interferirajuće RNA) koja ometa gene za HLA klasu 1. Takođe su isporučili gen za CAR, kao i gen za PD-L1 ili HLA-E sa jednim lancem (SCE). PD-L1 i SCE su proteini koji čine NK ćelije efikasnijim pojačavanjem gena koji su uključeni u ubijanje ćelija raka.

CAR-NK eliminisale ćelije raka

Svi ovi geni mogu se nositi na jednom komadu DNK, poznatom kao konstrukt, što pojednostavljuje transformaciju donorskih NK ćelija u CAR-NK ćelije koje izbegavaju imunosistem. Istraživači su koristili ovaj konstrukt za stvaranje CAR-NK ćelija koje ciljaju protein nazvan CD-19, koji se često nalazi na kancerogenim B ćelijama kod pacijenata sa limfomom.

Istraživači su testirali ove CAR-NK ćelije na miševima sa ljudskim imunosistemom. Miševi koji su primili CAR-NK ćelije sa novim konstruktom održavali su populaciju NK ćelija najmanje tri nedelje, a NK ćelije su bile u stanju da skoro eliminišu rak kod tih miševa. Kod miševa koji su primili ili NK ćelije bez genetskih modifikacija ili NK ćelije samo sa CAR genom, imune ćelije domaćina napale su donorske NK ćelije. Kod ovih miševa, NK ćelije su odumrle u roku od dve nedelje, a rak se širio bez kontrole.

Istraživači su takođe otkrili da je mnogo manje verovatno da će ove modifikovane CAR-NK ćelije izazvati sindrom oslobađanja citokina - čestu nuspojavu imunoterapijskih tretmana, koja može izazvati komplikacije opasne po život.

(Telegraf Nauka/MIT)