Изследване оптимизира имунната система за борба с рака (видео)

Първо по рода си проучване показва как модифицираните имунни клетки се движат по-бързо, за да атакуват тумора.

Новаторско проучване, ръководено от генни инженери и медицински изследователи от Университета на Минесота, показва как модифицираните имунни клетки, използвани при нови терапии за рак, могат да преодолеят физическите бариери, за да позволят на собствената имунна система на пациента да се бори с туморите. Изследването може да подобри терапиите срещу рака в бъдеще за милиони хора по света.

Изследването е публикувано в Nature Communications, рецензирано научно списание с отворен достъп, публикувано от Nature Research.

Вместо да използва химикали или радиация, имунотерапията е вид лечение на рак, което помага на имунната система на пациента да се бори с рака. Т клетките са вид бели кръвни клетки, които са от ключово значение за имунната система. Цитотоксичните Т-клетки са като войници, които търсят и унищожават целево нашествениците.

Въпреки че има успех в използването на имунотерапия за някои видове рак на кръвта или кръвотворните органи, работата на Т-клетките е много по-трудна при солидни тумори.

„Туморът е нещо като препятствие и Т-клетката трябва да мине през него, за да достигне раковите клетки“, обяснява Паоло Провенцано (Paolo Provenzano), водещ автор на изследването и доцент по биомедицинско инженерство в Университета в Минесота. „Т-клетките могат да попаднат в туморите, но не могат да се движат добре и не могат да отидат там, където трябва, преди да се изтощят“.

_{Това видео показва цитотоксични Т клетки, мигриращи през тумор на панкреаса. Изследователите от Университета в Минесота работят по проектиране на цитотоксични Т-клетки, които могат по-добре да преодолеят бариерите на тумора и да се борят с раковите клетки. Кредит: Provenzano Group, University of Minnesota}

В това първо по рода си проучване изследователите работят за проектиране на Т-клетките и разработване на инженерни критерии за дизайн, за да оптимизират механично клетките или да ги направят по-„способни“ за преодоляване на бариерите. Ако тези имунни клетки могат да разпознаят и стигнат до раковите клетки, те могат да унищожат тумора.

При фиброзна маса на тумора имунните клетки се забавят около два пъти - сякаш се движат през плаващи пясъци.

„Това проучване е първата ни публикация, в която идентифицирахме някои структурни и сигнални елементи, с помощта на които можем да настроим тези Т-клетки, за да ги направим по-ефективни борци с рака“, заявява Провенцано, изследовател от Университета на Минесота, Център за масови ракови заболявания. „Всяко„ препятствие в рамките на тумора е малко по-различно, но има някои прилики. След като проектирахме тези имунни клетки, установихме, че те се движат през тумора почти два пъти по-бързо, независимо какви препятствия има по пътя им“.

^{Това видео с голямо увеличение показва как Т клетките мигрират по наномодели, проектирани да имитират туморни архитектури. Изследователите от Университета в Минесота изучават механичните свойства на клетките, за да разберат по-добре как взаимодействат имунните клетки и раковите клетки. Кредит: Provenzano Group, University of Minnesota}

За да проектират цитотоксични Т-клетки, авторите са използвали усъвършенствани технологии за редактиране на гени, за да променят ДНК-то на Т-клетките, така че да могат по-добре да преодоляват бариерите на тумора. Крайната цел е да се забави растежа на раковите клетки и да се ускорят модифицираните имунни клетки. Изследователите работят за създаването на клетки, способни в преодоляването на различни препятствия. Когато тези клетки се смесят, целта е групи имунни клетки да преодолеят всички различни видове бариери, за да достигнат раковите клетки.

Понастоящем изследователите изучават модифицираните имунни клетки при гризачи, а в бъдеще планират клинични изпитвания при хора.

Докато първоначалните изследвания са били фокусирани върху рака на панкреаса, Провенцано съобщава, че техниките, които те разработват, могат да бъдат използвани при много видове рак.

„Използването на клетъчен инженерен подход за борба с рака е сравнително нова област“, ​​коментира Провенцано. „Това позволява много персонализиран подход с приложения за широк спектър от ракови заболявания. Чувстваме, че разширяваме нова линия на изследвания, за да разгледаме как собствените ни тела могат да се борят с рака. Това може да има голямо въздействие в бъдеще".

Справка: “Engineering T cells to enhance 3D migration through structurally and mechanically complex tumor microenvironments” by Erdem D. Tabdanov, Nelson J. Rodríguez-Merced, Alexander X. Cartagena-Rivera, Vikram V. Puram, Mackenzie K. Callaway, Ethan A. Ensminger, Emily J. Pomeroy, Kenta Yamamoto, Walker S. Lahr, Beau R. Webber, Branden S. Moriarity, Alexander S. Zhovmer and Paolo P. Provenzano, 14 May 2021, Nature Communications.

DOI: 10.1038/s41467-021-22985-5

Източник: Groundbreaking Research Optimizes Body’s Own Immune System to Fight Cancer, Scitech news