Minnesota sõpruslinnade ülikooli insenerid ja meditsiiniteadlased on leidnud uue viisi vähiga võitlemiseks. Murranguline uuring paljastab, kuidas konstrueeritud immuunrakke kasutavad revolutsioonilised vähiravid tugevdavad patsiendi immuunsüsteemi. See omakorda annab patsiendile parema võimaluse vähiga võidelda.
See uuring võib viia miljonite inimeste jaoks parema vähiravini. Uuring avaldati 14. mail 2021 ajakirjas Nature Communications.
Uus meetod immuunrakkude stimuleerimiseks vähiga võitlemiseks muudab immunoteraapia veelgi tõhusamaks. Kahjulike kemikaalide või kiirguse kasutamise asemel rakendab immunoteraapia patsiendi immuunsüsteemi vähi ennetamiseks või kõrvaldamiseks. Vähiravi hõlmab T-rakkude, valgete vereliblede kasutamist, millel on vähile immuunvastustes ülioluline roll. Teadlased võrdlevad tsütotoksilisi T-rakke sõduritega, kuna nad otsivad ja hävitavad sihtmärgiks olevaid vähirakke.
Paljud kliinikud kasutavad veres või verd tootvates organites esineva vähi erinevate vormide raviks immunoteraapiat. See on olnud laialdaselt edukas, kuid T-rakkudel on tahkete kasvajate vähirakkude hävitamine keerulisem.
Paolo Provenzano, uuringu vanemautor ja Minnesota ülikooli teadus- ja tehnikakolledži biomeditsiinitehnika dotsent, ütleb järgmist:
„Kasvaja on justkui takistusrada ja T-rakk peab vähirakkudeni jõudmiseks kinda jooksma. Need T-rakud satuvad kasvajatesse, kuid nad ei saa lihts alt hästi ringi liikuda ja nad ei saa minna sinna, kuhu vaja, enne kui neil on gaasid otsa saanud ja kurnatud.”
Selles murrangulises uuringus on teadlased töötanud T-rakkude kujundamisel, et võidelda tõhusam alt vähiga. Nad on välja töötanud projekteerimiskriteeriumid, mis parandavad rakke mehaaniliselt, et muuta need võimekamaks ületama füüsilisi tõkkeid. Suurendades immuunrakkude võimet vähirakke ära tunda ja leida, on neil suurem tõenäosus kasvaja hävitada.
Uuring, mis arendab immuunrakke vähi vastu võitlemiseks
Kasvajate kiuliste masside puhul aeglustuvad immuunrakud kasvajate jäikuse tõttu kohe umbes kaks korda. See uus immunoteraapia vorm võib aga aidata T-rakkudel kiirust säilitada isegi tahkete kasvajate korral.
"See uuring on meie esimene väljaanne, kus oleme tuvastanud mõned struktuuri- ja signaalielemendid, mille abil saame neid T-rakke häälestada, et muuta need tõhusamaks vähivastaseks võitluseks," ütles Provenzano.
„Iga kasvaja sees olev „takistusrada“on veidi erinev, kuid mõningaid sarnasusi on. Pärast nende immuunrakkude konstrueerimist avastasime, et nad liikusid läbi kasvaja peaaegu kaks korda kiiremini, hoolimata sellest, millised takistused nende teel olid.”
Tsütotoksiliste T-rakkude stimuleerimiseks kasutasid autorid täiustatud geenide redigeerimise tehnoloogiaid või genoomi redigeerimist, et muuta T-rakkudes DNA-d. Nii on rakkudel parem võimalus ületada kasvaja sees olevad füüsilised barjäärid. Loomulikult on immunoteraapia eesmärk aeglustada või takistada vähirakkude kasvu, kiirendades samal ajal immuunrakke.
Teadlased on töötanud insenerirakkude kallal, mis suudavad ületada mitmesuguseid füüsilisi tõkkeid. Neid rakke kombineerides loodavad teadlased, et immuunrakkude rühmad suudavad tõhus alt ületada 100% vähirakkudega võitlemise takistustest.
Provenzano ütles, et nad jätkavad rakkude mehaaniliste omaduste analüüsimist, et saada rohkem teavet immuunrakkude ja vähirakkude vastastikusest mõjust. Praegu uurib meeskond närilistel konstrueeritud immuunrakke ja teeb tulevikus kliinilisi uuringuid inimestel. Nad on suure osa oma esialgsetest uuringutest keskendunud kõhunäärmevähile. Kuid Provenzano ütles, et meetodid võivad ravida ka teisi vähktõbe.
T-rakkude projekteerimine vähi vastu võitlemiseks on suhteliselt uus asi, kuid sellel on helge tulevik
"Rakutehnoloogia lähenemisviisi kasutamine vähi vastu võitlemisel on suhteliselt uus valdkond," ütles Provenzano. "See võimaldab väga isikupärastatud lähenemist mitmesuguste vähivormide rakendustega. Tunneme, et laiendame uut uurimissuunda, et uurida, kuidas meie keha suudab vähiga võidelda. Sellel võib tulevikus olla suur mõju.”
Ravi kasutab organismi T-rakke, isoleerides rakud, mis on juba suunatud kasvajatele, või modifitseerides rakke geneetiliselt. Seejärel võtavad teadlased need retseptorid (kas looduslikud T-raku retseptorid (TCR) või sünteetilised retseptorid, mida tuntakse kimäärsete antigeeni retseptoritena (CAR)), laiendavad neid ja infundeerivad need uuesti patsiendile.
Kõige paremini toimivad T-rakud on loodud ekspresseerima CD19 sihtmärgiks olevaid CAR-e. See pan-B-raku marker eksisteerib enamikul vähirakkudel. Siiani on paljudes kliinilistes uuringutes leitud, et 90% kaugelearenenud B-raku leukeemiaga patsientidest, keda raviti CD19 CAR-T rakkudega, saavutas täieliku remissiooni. See näitab lubadust vähktõve vastu võitlemiseks mõeldud immuunrakkude tuleviku jaoks.
Viimastel aastatel on teadlased teinud märkimisväärseid läbimurdeid selles põnevas uues vähiravimeetodis. 2017. aasta juulis kiitis FDA onkoloogiliste ravimite nõuandekomitee heaks esimese toote B-rakulise ägeda lümfoblastse leukeemia raviks. Esimene CD19 CAR-T rakutoode, CTL019 (tisagenlecleucel) firm alt Novartis, võib ravida vähki lastel ja noortel täiskasvanud patsientidel.
Mitmed teised ettevõtted on töötanud selle nimel, et välja töötada tooteid, mis hõlmavad vähivastases võitluses T-rakke. T-rakuteraapia kommertsialiseerimine võimaldab inseneridel kasutada oma teadmisi rakutoodete turu laiendamiseks.
Tulevikus ei ole vähk võib-olla nende murranguliste vähiravivormide tõttu nii levinud.
Lõpumõtted uuringutest, mis näitavad, kuidas stimuleerida immuunrakke vähiga võitlemiseks
Minnesota ülikooli teadlaste uus uuring paljastab revolutsioonilise meetodi immuunrakkude kujundamiseks vähi vastu võitlemiseks. Meeskond avastas, et meie keharakud võivad hävitada vähki, eriti kui need on selleks loodud. Selle ravivormi kohta on veel palju teadmata, kuid see näitab paljutõotust. Tegelikult kiitis FDA juba heaks ühe toote, mis ravib teatud tüüpi leukeemiat, kasutades kimäärseid antigeeni retseptoreid.
Minnesota meeskonna uusimad uuringud võivad tulevikus tuua kaasa veelgi rohkem ravimeetodeid vähi vastu võitlemiseks.
