Bağışıklık hücreleri kanseri öldürmek için nasıl kontrol edilebilir?
Araştırmacılar, uzaktan kumanda ile noninvaziv olarak manipüle edilebilen kanser öldürücü T hücrelerini tasarlayarak, CAR T hücre terapisi olarak bilinen halihazırda umut verici bir immünoterapi türüne potansiyel olarak güçlü bir özellik eklediler.
Kaliforniya Üniversitesi, San Diego (UCSD) tarafından yürütülen çalışma hakkında bir rapor, Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı.
Kanserle mücadelede nispeten yeni bir yaklaşım olan immünoterapi, tümörleri ortadan kaldırmak için hastanın kendi bağışıklık sistemini manipüle eder ve güçlendirir.
Hızla ortaya çıkan bir tür immünoterapi, kimerik antijen reseptörü T hücresi (CAR T hücresi) tedavisidir.
CAR T hücre terapisinde, T hücreleri adı verilen bağışıklık hücreleri bir kişiden alınır ve laboratuvarda genetik olarak değiştirilerek kanser hücrelerini daha etkin tanıyıp öldürebilirler. Tasarlanan hücreler daha sonra çoğaltılır ve kişiye geri konur.
Kanser hücrelerini öldürmek için tasarlandı
T hücresinin genetik olarak değiştirilmiş kısmı, kimerik antijen reseptörüdür (CAR). Tümörle ilişkili antijenler olarak bilinen tümör hücrelerinin benzersiz özelliklerini tanıyabilen biri ve hedefi öldürmek için T hücresini etkinleştiren biri dahil olmak üzere çeşitli sentetik öğeler içerir.
Yeni nesil CAR T hücre tedavisi geliştirildikçe, CAR giderek daha karmaşık hale geldi ve anti-tümör gücünü ve modifiye T hücrelerinin kalıcılığını artıran bazıları da dahil olmak üzere daha fazla özellik kazandı.
Yakın zamanda Amerika Birleşik Devletleri'nde iki CAR T hücresi terapisi onaylanmıştır: biri çocuklarda akut lenfoblastik löseminin tedavisi ve diğeri yetişkinlerde ilerlemiş lenfoma tedavisi için.
Bununla birlikte, bu tip immünoterapinin göğüs ve kolon gibi katı tümörlü kanserleri tedavi etmek için etkin bir şekilde kullanılıp kullanılamayacağı konusunda endişeler vardır.
Bir endişe, tasarlanmış T hücrelerinin, katı bir tümör içindeki mikro ortamın bağışıklık tepkilerine karşı sahip olduğu direnci aşmak için yeterince güçlü hale getirilip getirilemeyeceğidir.
Bir tıbbi onkolog ve CAR T hücre tedavisinin ilk öncülerinden biri olan Renier J. Brentjens, ihtiyaç duyulan şeyin "süper T hücresi" olduğunu söylüyor.
O ve New York City, NY'deki Memorial Sloan Kettering Kanser Merkezi'ndeki ekibi, "zırhlı CAR T hücresi" olarak adlandırdıkları mikro çevre direnci sorununa bir çözüm üzerinde çalışıyorlar.
T hücrelerine eklenen mekanik özellikler
UCSD'de biyomühendislik profesörü ve yeninin kıdemli araştırmacılarından biri olan Peter Yingxiao Wang, terapi geliştiricileri için zorluk teşkil eden bir başka endişe de, "CAR T hücrelerinin habis olmayan dokulara karşı spesifik olmayan hedeflenmesinin yaşamı tehdit edici olabileceğidir" diyor. ders çalışma.
Dergi raporunda Prof.Wang ve çalışma ekibinin geri kalanı, CAR T hücre terapisine, T hücrelerinin uzaktan kontrollü ve noninvaziv ultrason yoluyla gen ve hücre değişiklikleri üretmek için manipüle edilebilen modülleri taşıdığı yeni özellikleri nasıl eklediklerini anlatıyor.
Yeni özelliklerin potansiyel olarak CAR T hücre tedavisini kanserle mücadelede daha güçlü hale getirdiğine ve olumsuz yan etkilere neden olma ihtimalinin azaldığına inanıyorlar.
Özellikle yeni deneysel tedavileri hayvanlara ve insanlara çevirirken, bu şekilde çalışabilen araçlara "kritik bir ihtiyaç" olduğunu söylüyorlar.
Yeni yaklaşım, gen ekspresyonunu ve hücre fonksiyonlarını değiştirmek için hücreler düzeyinde mekanik özellikleri manipüle eden yeni bir alan olan mekanogenetiklerin bir örneğidir.
"Eşi görülmemiş hassasiyet ve verimlilik"
Ekip, ultrason dalgalarına maruz kaldığında titreşen mikro kabarcıklarla yüklü mekano sensörleri taşıyacak şekilde T hücrelerindeki ARABAYI tasarladı.
Mikro kabarcıklar, Piezo Tipi Mekanik Duyarlı İyon Kanalı Bileşen 1 (PIEZO1) adlı bir gen tarafından kodlanan bir proteini aktive eder. PIEZO1 proteini, "mekanik kuvvetleri biyolojik sinyallere bağlayan mekanik olarak aktive edilmiş bir iyon kanalıdır".
PIEZO1 kanalı etkinleştirildikten sonra kalsiyum iyonlarının T hücresine girmesine izin verir. Bu eylem, T hücresinin kanser hücrelerini tanımasına ve öldürmesine yardımcı olan genleri çalıştıran bir dizi moleküler reaksiyonu tetikler.
"Bu çalışma," diyor Prof. Wang, "sonuçta, tümör dışı toksisiteleri en aza indirirken, CAR T hücresi immünoterapisinde katı tümörlere karşı benzeri görülmemiş bir hassasiyet ve verimlilik sağlayabilir."
"CAR T hücre tedavisi, kanser tedavisi için paradigma değiştiren bir tedavi yaklaşımı haline geliyor."
Prof. Peter Yingxiao Wang
