Jedna kmenová buňka generuje 14 milionů nádor-likvidujících NK buněk v průlomovém objevu v boji proti rakovině

Foto: Shutterstock

Průlom v boji proti rakovině

Vědci v Číně odhalili průlomovou metodu, jak hromadně produkovat silné imunitní buňky bojující proti rakovině v laboratoři. Tato metoda využívá kmenové buňky z pupečníkové krve v rané fázi, místo aby se snažila modifikovat zralé přirozené zabíječské (NK) buňky. Vytvořili tak zjednodušený proces, který generuje obrovské množství vysoce účinných NK buněk, včetně verzí vybavených CAR, navržených k lovu specifických rakovin.

Autor původního článku: redakce

Nová strategie pro NK buňky

Nová strategie inženýrství kmenových buněk by mohla učinit terapie NK buňkami levnějšími, silnějšími a škálovatelnými na tisíce dávek z jedné jednotky pupečníkové krve. Výzkumníci v Číně vytvořili efektivnější strategii pro produkci přirozených zabíječských (NK) buněk pro použití v imunoterapii rakoviny. NK buňky hrají klíčovou roli v rané obraně těla proti virům a rakovině, spolu s dalšími imunitními funkcemi. Díky své přirozené schopnosti detekovat a ničit abnormální buňky jsou atraktivním nástrojem pro léčbu rakoviny.

Výhody nové metody

V tradiční terapii CAR-NK vědci vybavují NK buňky laboratorně navrženým receptorem (CAR), aby mohly rozpoznat specifický marker na rakovinných buňkách a přesněji na ně útočit. Tradiční přístupy CAR-NK obvykle závisí na zralých NK buňkách získaných ze zdrojů, jako je periferní krev nebo pupečníková krev. Tato metoda představuje několik překážek, včetně velké variability mezi buňkami, omezené účinnosti během genetické modifikace, vysokých výrobních nákladů a dlouhých přípravných časů.

Výzkum a výsledky

Tým vedený profesorem WANG Jinyongem z Ústavu zoologie Čínské akademie věd vyvinul jiný přístup. Místo modifikace zralých NK buněk začali výzkumníci s CD34+ hematopoetickými kmenovými a progenitorovými buňkami (HSPC) odebranými z pupečníkové krve. Z těchto raných buněk generovali indukované (tj. laboratorně generované) NK (iNK) buňky a také CAR-inženýrské iNK (CAR-iNK) buňky. Zjištění byla publikována v časopise Nature Biomedical Engineering.

Proces a výsledky

Výzkumníci použili třífázový systém. Nejprve rozšířili CD34+ HSPC (nebo CD19 CAR-transdukované HSPC) s pomocí ozářených AFT024 krmných buněk. Během 14 dnů se buňky rozmnožily přibližně 800- až 1 000krát. Poté byly rozšířené buňky kultivovány s OP9 krmnými buňkami k vytvoření umělých hematopoetických orgánových agregátů, struktur, které podporují efektivní závazek a vývoj NK linie. V závěrečné fázi byly buňky, které se zavázaly stát se NK buňkami, ponechány k dalšímu zrání a množení.

Významné výsledky

Tým zjistil, že jediná CD34+ HSPC může generovat až 14 milionů iNK buněk nebo 7,6 milionu CAR-iNK buněk. Výzkumníci odhadují, že jedna pětina typické jednotky pupečníkové krve by teoreticky mohla poskytnout dostatek buněk pro tisíce nebo dokonce desítky tisíc dávek léčby. Dalším významným zlepšením bylo výrazné snížení potřebného množství virového vektoru pro CAR inženýrství. Ve srovnání s množstvím obvykle potřebným k modifikaci zralých NK buněk tato metoda použila pouze asi ~1/140 000 (do 42. dne kultury) až ~1/600 000 (do 49. dne) virového vektoru.

Úspěchy v modelech leukémie

V laboratorních testech prokázaly jak iNK, tak CAR-iNK buňky silnou schopnost ničit nádory. V myších modelech lidské B-buněčné akutní lymfoblastické leukémie (B-ALL) odvozených z buněčných linií (CDX) a pacientských xenograftů (PDX) snížily CD19 CAR-iNK buňky růst nádoru a prodloužily přežití zvířat. Podle výzkumníků nový přístup nejen zlepšuje účinnost produkce iNK a CAR-iNK buněk, ale také výrazně snižuje náklady na CAR inženýrství.

Výzkum byl podpořen Ministerstvem vědy a technologie Čínské lidové republiky a Národní přírodní vědeckou nadací Číny, spolu s dalšími zdroji financování.