По словам Джонатана Шнека, M.D., Ph.D., профессор патологии, медицины и онкологии Института клеточной инженерии Медицинского факультета Университета Джона Хопкинса. «Задача заключалась в том, чтобы обучить эти клетки достаточно эффективно и заставить их делиться достаточно быстро, чтобы мы могли использовать их в качестве основы лечения онкологических больных. Мы сделали большой шаг к решению этой проблемы », — говорит он.
Стремясь упростить и оптимизировать иммуноклеточную терапию, Шнек, Карло Перика, недавняя публикация М.D./ Ph.D. выпускник, который работал в лаборатории Шнека, и другие работали с искусственными лейкоцитами. Эти так называемые искусственные антигенпрезентирующие клетки (aAPC) были впервые разработаны лабораторией Шнека и показали многообещающие возможности в активации иммунной системы лабораторных животных для атаки на раковые клетки.
Для этого, объясняет Перика, aAPC должны взаимодействовать с наивными Т-клетками, уже присутствующими в организме, ожидая инструкций о том, на какого конкретного захватчика нацеливаться и сражаться. ААРС связываются со специализированными рецепторами на поверхности Т-клеток и «представляют» их отличительными белками, называемыми антигенами. Этот процесс активирует Т-клетки для защиты от вирусов, бактерий или опухолей, а также для производства большего количества Т-клеток.
В предыдущем исследовании на мышах команда Шнека обнаружила, что наивные Т-клетки активировались более эффективно, когда несколько aAPC связывались с разными рецепторами на клетках, а затем подвергались воздействию магнитного поля.
Магниты сблизили aAPC и их рецепторы, прививая Т-клетки как для борьбы с раком-мишенью, так и для деления с образованием более активированных клеток.
Но наивные Т-клетки встречаются в крови так же редко, как «иголка в стоге сена», — говорит Перика. Поскольку конечная цель состоит в том, чтобы собрать Т-клетки пациента из образца крови, затем обучить их и увеличить их количество, прежде чем возвращать их пациенту, исследовательская группа Шнека рассматривала магниты как потенциальный способ отделить наивные Т-клетки от других в организме. кровь.
Команда смешала плазму крови мышей и отдельно людей с магнитными aAPC, несущими антигены опухолей. Затем они пропустили плазму через магнитный столб. Т-клетки, борющиеся с опухолью, связывались с aAPC и прилипали к бокам колонки, в то время как другие клетки промывались насквозь и отбрасывались. Магнитное поле колонки активировало Т-клетки, которые затем смывались в питательный бульон или культуру для роста и деления.
Через неделю их число увеличилось примерно в 5000–10 000 раз. Поскольку количество этих клеток может быть увеличено достаточно быстро, чтобы быть терапевтически полезными, этот подход может открыть дверь для индивидуализированного иммунотерапевтического лечения, основанного на собственных клетках пациента, — говорит Перика.
Шнек говорит, что использование наивных Т-клеток может сделать новую технику полезной для большего числа пациентов, чем другая иммунотерапия, которая сейчас тестируется, которая основана на других белых кровяных тельцах, называемых лимфоцитами, инфильтрирующими опухоль. Эти клетки уже «обучены» бороться с раком, и исследователи продемонстрировали некоторый успех, изолировав некоторые клетки от опухолей, побуждая их делиться, а затем возвращая их пациентам.
Но, говорит Шнек, не все пациенты подходят для этой терапии, потому что не у всех есть лимфоциты, инфильтрирующие опухоль. Напротив, у всех людей есть наивные Т-клетки, поэтому пациенты с раком потенциально могут извлечь выгоду из нового подхода независимо от того, есть ли у них лимфоциты, инфильтрирующие опухоль.
«Вместе aAPC и магнитная колонка обеспечивают основу для упрощения и оптимизации процесса генерации опухолеспецифических Т-клеток для использования в иммунотерапии», — говорит Хуан Карлос Варела, штат Массачусетс.D., Ph.D., бывший сотрудник лаборатории Шнека, ныне доцент Медицинского университета Южной Каролины.
Исследователи обнаружили, что этот метод также работает со смесью aAPC, несущих несколько антигенов, что, по их словам, может помочь в борьбе с проблемой мутации опухолей, чтобы избежать защиты организма. «Мы наносим несколько ударов по воротам», — говорит Шнек.
Хотя команда первоначально тестировала новый метод только на раковых антигенах, Шнек говорит, что он также потенциально может работать для лечения хронических инфекционных заболеваний, таких как ВИЧ. Он говорит, что если дальнейшие испытания пройдут успешно, клинические испытания метода могут начаться в течение полутора лет.
Другими авторами исследования являются Джоан Глик Билер, Кристиан Шутц, Жаклин Дуглас, Эндрю Скора, Йен Линг Чиу, Матиас Эльке, Кеннет Кинзлер, Шибин Чжоу и Берт Фогельштейн, все из Университета Джонса Хопкинса.