Истраживачи у Кини су створили ефикаснију стратегију за производњу природних ћелија убица (НК) за употребу у имунотерапији рака.
НК ћелије играју кључну улогу у раној одбрани тела од вируса и рака, заједно са другим имунолошким функцијама. Због своје природне способности да открију и униште абнормалне ћелије, они су атрактивно средство за лечење рака. У терапији химерним антигенским рецептором (ЦАР)-НК, научници опремају НК ћелије са лабораторијски дизајнираним рецептором (ЦАР) тако да могу да препознају специфични маркер на ћелијама рака и да их прецизније нападну.
Традиционални ЦАР-НК приступи обично зависе од зрелих НК ћелија прикупљених из извора као што су периферна крв или крв из пупчаника. Овај метод представља неколико препрека, укључујући широку варијабилност између ћелија, ограничену ефикасност током генетске модификације, високе трошкове производње и дуго времена припреме.
НК ћелије изведене из матичних ћелија из крви пупчане врпце
Тим који је предводио проф. ВАНГ Јинионг са Института за зоологију Кинеске академије наука развио је другачији приступ. Уместо да модификују зреле НК ћелије, истраживачи су почели са ЦД34+ хематопоетске матичне и прогениторне ћелије (ХСПЦ) узете из крви пупчаника. Из ових ћелија у раној фази, генерисале су индуковане (тј. лабораторијски генерисане) НК (иНК) ћелије, као и ЦАР-инжењерске иНК (ЦАР-иНК) ћелије.
Налази су објављени у Природно биомедицинско инжењерство.
Ранији напори да се произведу НК ћелије из ЦД34 из крви пупчаника+ ХСПЦ су се борили са ниском ефикасношћу и незрелим функцијама ћелија. Да би решио ова ограничења, тим је померио корак генетског инжењеринга раније у развоју, радећи директно на ЦД34+ ХСПЦ стадијум. Ова стратегија је комбиновала ЦАР трансдукцију, снажну експанзију прогениторских ћелија и вођену посвећеност НК линији.
Процес проширења и диференцијације у три корака
Истраживачи су користили тростепени систем. Прво су проширили ЦД34+ ХСПЦ (или ХСПЦ трансдуцирани ЦД19 ЦАР) уз помоћ озрачених АФТ024 ћелија за напајање. У року од 14 дана, ћелије су се умножиле отприлике 800 до 1000 пута.
Затим су проширене ћелије култивисане са ОП9 хранилицама да би се створили вештачки хематопоетски органоидни агрегати, структуре које подржавају ефикасну посвећеност и развој НК лозе.
У завршној фази, ћелијама које су се обавезале да постану НК ћелије дозвољено је да сазревају и даље се размножавају. Овај процес је произвео високо чисте иНК или ЦАР-иНК ћелије које су експримирале ендогени ЦД16.
Масивни излаз ћелије из једне матичне ћелије
Тим је открио да један ЦД34+ ХСПЦ би могао да генерише чак 14 милиона иНК ћелија или 7,6 милиона ЦАР-иНК ћелија. Истраживачи процењују да једна петина типичне јединице крви пупчаника теоретски може дати довољно ћелија за хиљаде или чак десетине хиљада доза лечења.
Још једно велико побољшање било је нагло смањење вирусног вектора потребног за ЦАР инжењеринг. У поређењу са количином која је обично потребна за модификацију зрелих НК ћелија, овај метод је користио само око ~1/140.000 (до 42. дана културе) до ~1/600.000 (до 49. дана) исто толико вирусног вектора.
Снажно убијање тумора у моделима леукемије
У лабораторијском тестирању, и иНК и ЦАР-иНК ћелије су показале моћну способност убијања тумора. У мишјим моделима акутне лимфобластне леукемије Б-ћелија (Б-АЛЛ), ЦД19 ЦАР-иНК ћелије су смањиле раст тумора и продужиле преживљавање животиња.
Према истраживачима, нови приступ не само да побољшава ефикасност производње иНК и ЦАР-иНК ћелија, већ и значајно смањује трошкове ЦАР инжењеринга.
Рад су подржали Министарство науке и технологије Народне Републике Кине и Национална фондација за природне науке Кине, заједно са другим изворима финансирања.
