Изследователи от Масачузетския технологичен институт (MIT) и Харвардската медицинска школа постигнат значителен пробив в лечението на рака, разработвайки специално модифицирани имунни клетки, които могат да се „скрият“ от защитната система на организма, съобщава SciTechDaily.
Тези иновативни клетки, наречени CAR-NK клетки, показват изключителна ефективност в унищожаването на ракови тумори, като същевременно избягват опасните имунни реакции.
Иновативна технология за борба с рака
Новата терапия използва естествени клетки-убийци (NK клетки), които са модифицирани генетично, за да разпознават и атакуват раковите клетки по-ефективно.
За разлика от съществуващите клетъчни терапии, които изискват седмици за подготовка и са персонализирани за всеки пациент, новите CAR-NK клетки могат да бъдат произведени предварително от здрави донори. Това означава, че лекарите биха могли да приложат лечението веднага след диагностициране на заболяването, без да губят ценно време.
„Това ни позволява да създаваме CAR-NK клетки с една стъпка на модификация, които могат да избегнат отхвърлянето от Т-клетките и други имунни клетки на пациента. Освен това те унищожават раковите клетки по-ефективно и са по-безопасни“, обяснява проф. Джианджу Чен от MIT, който ръководи изследването.
Как работят „невидимите“ имунни клетки
Естествените клетки-убийци са важна част от имунната система на организма и имат специфична роля да откриват и елиминират ракови клетки и клетки, заразени с вируси.
Те унищожават целите си чрез процес, наречен дегранулация, при който освобождават протеин перфорин, който пробива отвори в мембраната на клетката-мишена. Този механизъм води до смъртта на раковата клетка.
Основното предизвикателство при използването на донорски NK клетки е, че имунната система на пациента често ги разпознава като чужди и ги атакува, преди те да успеят да унищожат рака.
Учените от MIT решават този проблем по иновативен начин, като модифицират клетките така, че да не носят на повърхността си HLA клас 1 протеини. Тези протеини обикновено сигнализират на имунната система за произхода на клетката, но тяхното отсъствие позволява на NK клетките да останат „невидимите“ за Т-клетките на пациента.
Генетична модификация с множество предимства
Изследователите използват комбинирана генетична конструкция, която носи няколко важни елемента наведнъж. Първо, в клетките се въвежда кратка интерферираща РНК (siRNA), която заглушава гените за HLA клас 1 протеините. След това се добавя гена за химерния антигенен рецептор (CAR), който позволява на клетките да разпознават специфични протеини на раковите клетки. Допълнително се въвеждат и гените за PD-L1 или едноверижен HLA-E протеин, които усилват способността на NK клетките да убиват рака.
Всички тези генетични модификации се съдържат в една-единствена ДНК конструкция, което прави процесът на трансформация сравнително прост и ефективен. За изследването учените създават CAR-NK клетки, насочени към протеина CD-19, който често се среща на повърхността на ракови B-клетки при пациенти с лимфом.
Впечатляващи резултати в предклинични изпитвания
Тестовете на новите клетки са проведени върху мишки с хуманизирана имунна система, на които предварително са инжектирани лимфомни клетки. Резултатите превъзхождат очакванията: при животните, които получават новите модифицирани CAR-NK клетки, популацията от терапевтични клетки се запазва активна поне три седмици. През този период те успяват да елиминират почти напълно раковите клетки.
За сравнение, при мишките, които получават немодифицирани NK клетки или NK клетки само с CAR гена, имунната система на организма-гостоприемник атакува донорските клетки. Те загиват в рамките на две седмици, а ракът продължава да се разпространява неконтролирано.
По-безопасна алтернатива на съществуващите терапии
Освен високата ефективност, новите CAR-NK клетки демонстрират и значително по-добър профил на безопасност. Изследователите установяват, че те предизвикват много по-рядко синдром на освобождаване на цитокини, опасно усложнение, често срещано при имунотерапиите, което може да доведе до животозастрашаващи състояния. Този синдром се характеризира с масивно освобождаване на въпалителни сигнални молекули, което може да причини тежко увреждане на органите.
Благодарение на подобрения профил на безопасност, професор Чен смята, че в бъдеще CAR-NK клетките могат да заместят широко използваните понастоящем CAR-T клетъчни терапии. Конструкцията, разработена в това изследване, може лесно да бъде адаптирана към всяка CAR-NK терапия, която в момента се разработва за лечение на лимфом или други видове рак.
Следващи стъпки и бъдещи приложения
Изследователският екип, в сътрудничество с колеги от онкологичния институт Dana-Farber, планира да проведе клинични изпитвания на новия подход при пациенти. Освен това учените работят заедно с биотехнологична компания за тестване на CAR-NK клетки за лечение на лупус, автоимунно заболяване, при което имунната система атакува здравите тъкани и органи на собствения организъм.
Това изследване, публикувано в престижното научно списание Nature Communications, представлява важна крачка към създаването на готови за употреба имунотерапии, които могат да бъдат приложени незабавно след диагностицирането на рака.
Подобен подход би могъл драстично да подобри прогнозата за пациенти с агресивни форми на рак.
Съдържанието е информативно и не представлява консултация, препоръка или съвет. При въпроси относно вашето здраве, медицинско състояние или лечение, задължително се консултирайте с медицински специалист.
