Sady imunitních buněk Goldilocks způsobují dramatické zmenšování nádorů

Léčby rakoviny, které využívají a posilují jedinečnou imunitní odpověď pacienta, mají velký potenciál jako personalizované formy léčby. Nový nástroj vyvinutý na americké Northwestern University by mohl rozšířit dostupnost a účinnost této technologie. Nové zařízení lze použít k třídění a množení získaných imunitních buněk s velkou účinností, čímž se vytvoří armády buněk zabíjejících rakovinu, které byly nasazeny k vyvolání dramatického zmenšení nádoru u myší.

Tyto typy léčby jsou známé jako adoptivní buněčné terapie a snaží se využít přirozené schopnosti imunitního systému bojovat proti rakovině. Imunitní buňky mají schopnost rozpoznávat rakovinné buňky a adoptivní buněčná terapie zahrnuje „sklizeň“ určitých typů z nich, jejich množení v laboratoři a poté jejich vrácení do těla, aby vyhledaly a zničily nádor. V této oblasti se používá typ léčby nazývaný terapie lymfocyty infiltrujícími nádor (TIL), což zahrnuje odběr T-buněk, které už infiltrovaly nádor pacienta.  T-buňky jsou poté aktivovány a namnoženy před tím, než jsou pacientovi znovu podány infuzí. Ale tato technika má ve své současné podobě také nedostatky, protože mnohé z T-buněk se vyčerpají a nejsou dostatečně vybaveny pro boj s nádory předtím, než jsou dány zpět pacientovi.

„Lidé byli na klinice vyléčeni z pokročilého melanomu pomocí vlastních imunitních buněk, které byly získány z nádorové tkáně,“ říká dr. Shana O. Kelley, spoluautorka nové studie. „Problém je v tom, že kvůli způsobu, jakým jsou buňky ´sklízeny´, to funguje jen u velmi malého počtu pacientů.“

Dr. Kelley a její kolegové z Northwestern University vyvinuli nové 3D tištěné mikrofluidní zařízení, které má pomoci tento problém vyřešit. Platforma je vložena mezi magnety a kombinuje tyto síly se silami fluidního odporu, čímž s velkou účinností třídí buňky. Vzorek nádoru může být vložen do zařízení, které pak identifikuje imunitní buňky, které jsou nejaktivnější. Tato technologie se nazývá mikrofluidní afinitní cílení infiltrujících buněk (MATIC) a umožňuje rychlou identifikaci buněk, které vědci nazývají „populace Goldilocks“.

„Místo toho, abychom myším poskytli tuto směs buněk s různými fenotypy, dáváme jim jeden buněčný fenotyp, který jim může skutečně pomoci,“ říká dr. Kelley. „Vidíte mnohem větší účinnost a mnohem vyšší míru odezvy, když se skutečně zaměříte na nejefektivnější bod reaktivity T-buněk.“

Podle vědců technologie MATIC obnovuje o 400 % více buněk požírající nádory než současné přístupy TIL. Nasazením populací buněk Goldilocks („Zlatovláska“) do myších nádorů došlo k dramatickému zmenšení, nebo dokonce v některých případech k úplnému vymizení, nádorů, což přineslo velké zlepšení v míře přežití hlodavců.

„Když se pustíme do vývoje nové technologie, obvykle skončíme s kladivem a pak musíme najít hřebík,“ řekla dr. Kelley. „Seznámili jsme se s problémy v buněčné terapii a okamžitě bylo zřejmé, že se to perfektně hodí.“

Podle vědců lze tento nástroj snadno 3D vytisknout pro použití v nemocničním prostředí a dr. Kelley založila vedlejší společnost, která má pracovat na komercializaci a vylepšení této technologie. Jednou z možností je, že by mohla být přizpůsobena pro skenování krevních vzorků spíše než vzorků nádorů pro TIL, což by negovalo potřebu chirurgického zákroku jako součásti procesu.

Výzkum byl publikován v časopise Nature Biomedical Engineering.