Лабораторно отгледани Т клетки живеят по-дълго и се борят с рака по-ефективно

Изследователи са разработили нов метод за отглеждане на Т клетки в лабораторни условия, което им позволява да оцеляват по-дълго и да се борят с рака по-ефективно.

Този напредък, описан подробно в Cell Metabolism, може значително да подобри имунотерапията, лечение, което впряга имунната система на организма, за да се насочи към рака.

Имунотерапията трансформира лечението на рака със стратегии като блокада на имунната контролна точка и адаптивна клетъчна терапия (ACT - adoptive cell therapy), помагащи на Т клетките на организма да атакуват тумори. Но тези терапии са изправени пред големи препятствия, особено при солидни тумори. Докато ACT показа успех срещу рак на кръвта, солидните тумори представляват метаболитни бариери, които отслабват Т клетките, преди да могат да елиминират раковите клетки.

Основно предизвикателство при ACT е туморната микросреда (TME - tumor microenvironment), която лишава Т клетките от основни хранителни вещества и променя тяхната функция. Когато Т клетките са подложени пред непрекъснато стимулиране без подходяща метаболитна подкрепа, те губят способността си да се борят с тумори.

Учените работят за подобряване на метаболитната устойчивост на тези клетки, но традиционните лабораторни методи, използвани за увеличаване на Т клетките, може да са част от проблема.

Условията на хипергликемична култура стимулират увеличаването за сметка на метаболитната гъвкавост и предполагат фармакологично метаболитно пренавиване като полезна стратегия за подобряване на клетъчните имунотерапии. Кредит: Cell Metabolism

Нов подход към култивирането на Т клетки

Т клетките обикновено се отглеждат в лаборатория с високи нива на глюкоза и други хранителни вещества при предположението, че колкото повече, толкова по-добре. Изследователите обаче установяват, че този подход създава клетки, които са метаболитно неподготвени за оцеляване в организма.

"Начинът, по който традиционно отглеждаме Т клетки в лабораторията, е ужасно неефективен. Ние произвеждаме милиони Т клетки и ги вливаме на пациент, но повечето от клетките умират", обяснява водещият автор д-р Грег Делгоф (Greg Delgoffe), професор в университета в Питсбърг.

За да се справи с това, изследователският екип изследва метаболизма на отгледани в лаборатория Т клетки и идентифицира ключов ензим, пируват дехидрогеназа киназа 1 (PDHK1 - pyruvate dehydrogenase kinase 1), който играе роля в тяхната висока зависимост от глюкозата. Когато този ензим е инхибиран по време на клетъчния растеж, Т клетките стават по-приспособими към алтернативни източници на енергия.

За да подобрят дълголетието им, изследователите добавят дихлороацетат (DCA - dichloroacetate) към клетъчната култура. Това съединение измества Т клетките от прекомерна зависимост от глюкоза, като ги обучава да използват енергийни източници от организма.

"Клетъчната терапия е живо лекарство, което реагира на околната среда в организма. Но има голяма разлика между това къде сме с тези терапии и къде бихме могли да бъдем, защото начинът, по който храним тези клетки в лабораторията, не ги подготвя добре за оцеляване в организма" отбелязва водещият автор Андрю Фриш (Andrew Frisch).

Подобрена преживяемост и туморен отговор

Ползите от метода на модифицираната Т клетъчна култура станват очевидни в миши модели. Когато Т клетките, отглеждани с DCA, се вливат на мишки, те оцеляват значително по-дълго от тези, култивирани с традиционни методи.

Близо година по-късно над 5% от прехвърлените Т клетки остават в обращение. За разлика от това, мишките, на които са давани традиционно отглеждани Т клетки, почти не задържат в рамките на няколко седмици.

Мишки с меланома показват подобрен контрол на тумора и по-продължителна преживяемост, когато са третирани с Т клетки, отглеждани с DCA. Ползите надхвърлят първоначалното лечение. Когато тези мишки по-късно са заразени с нови меланомни клетки, имунната им система предизвика силен отговор, което предполага дългосрочна защита.

Чрез промяна на начина, по който се култивират Т клетките, изследователите могат да създадат по-ефективни клетъчни терапии с траен имунитет срещу рак.

"Като ограничихме достъпа до определени храни, ние дадохме на имунните клетки способността да метаболизират неща, които обикновено метаболизират в организма, вместо да ги пристрастяваме към захарта", разказва Делгоф.

Чрез промяна на начина, по който се култивират Т клетките, изследователите могат да създадат по-ефективни клетъчни терапии с траен имунитет срещу рак. Кредит: Cell Metabolism

Бъдещето на клетъчната терапия

Този пробив предлага надежда за по-ефективни имунотерапии. Целта е да се създадат дълготрайни имунни клетки, способни да патрулират организма за неопределено време.

"Ако можем правилно да храним нашите Т клетъчни войници в лабораторни условия, като ги убедим да ядат правилния вид храна, те са по-добре подготвени да реагират на сигнали в организма и живеят много по-дълго", обяснява Делгоф. "Може да успеем да получим войник винаги на пост."

Това изследване може да доведе до големи подобрения в CAR-T и TIL терапиите, които вече показват обещание при лечението на рак. Чрез усъвършенстване на метаболитните условия, при които се отглеждат Т клетките, учените се доближават до това да направят имунотерапията на рака по-трайна и ефективна.

Справка: Redirecting glucose flux during in vitro expansion generates epigenetically and metabolically superior T cells for cancer immunotherapy; Andrew T. Frisch, Yiyang Wang, ... Greg M. Delgoffe; Cell Metabolism 28 January 2025, https://doi.org/10.1016/j.cmet.2024.12.007 

Източник: Lab-grown T cells engineered to live longer and fight cancer more effectively, The Brighter Side

Още по темата

15/12/2022

Медицина

РНК ваксина срещу рак преминава успешно клинично изпитване

07/06/2022

Медицина

Oбещаващо проучване за лечение на рак на ректума с имунотерапия

21/04/2022

Медицина

Унищожени с ултразвук тумори на плъхове не рецидивират. Изпитанията върху хора вече са в ход

04/02/2022

Медицина

Пациенти с рак с помощта на генна терапия след 10 години нямат следи от болестта