Kuvittele mikroskooppinen kuriiri, joka liukuttaa ohjeita immuunisoluihin ja opettaa niitä metsästämään syöpää sisältäpäin. Se on kuva, jota MITin tutkijat esittelevät, ja hiirillä se toimi.
Tällä hetkellä CAR-hoidot vaativat kierroksen tehtaalle: lääkärit ottavat verta, insinöörit eristävät T- tai NK-soluja, lisäävät synteettisen reseptorin, kasvattavat solut ja infusoivat ne takaisin. Menetelmä on tehokas joissain verisyövissä, mutta hidas, kallis ja monimutkainen. MITin ryhmä käänsi tämän päälaelleen. Sen sijaan että solut lähetettäisiin ulos, he pakkasivat lähetti-RNA:n lipidipartikkeleihin ja lähettivät ohjeet suoraan luonnollisille tappajasoluille (NK) kehon sisällä.
Nämä nanopartikkelit ovat pieniä rasvapohjaisia kuoria, jotka kantavat mRNA-suunnitelmia kimerisiä antigeenireseptoreita varten, samantyyppistä kohdistusmekanismia kuin CAR-T-hoidoissa. Partikkeleiden pinnalla olevat vasta-ainefragmentit toimivat kuin osoitetarrat, sitoutuen NK-solujen reseptoreihin niin että lasti päätyy oikeaan paikkaan. Kun mRNA on solun sisällä, solu kääntää sen ja esittää uuden reseptorin pinnallaan. Idea on yksinkertainen. Käytännössä tehokas.
Tutkijat raportoivat, että tämä in vivo -uudelleenohjelmointi tavoitti noin 80 prosenttia kohdennetuista NK-soluista hiirillä. Tämä ei ole vähäinen vaikutus. Kyse on koko immuunipopulaation laajamittaisesta uudelleenkalustamisesta ilman ainoatakaan verinäytteen ottamista eläimestä. Ja kun nuo vastikään varustetut NK-solut kohtasivat kasvaimia, ne toimivat päättäväisesti.
Kohdistetut lipidinanopartikkelit (turkoosi) toimittavat mRNA:ta (koralli) NK-soluihin (oranssi) mahdollistaen kasvaimen kohdistamisen. Siniset rakenteet kuvaavat pintaproteiineja, vaaleanpunainen solu edustaa kasvainsolua ja punaiset kiekot ovat punasoluja.
Humanisoiduissa hiirissä, joilla oli T-solulymfooma, viisi nanopartikkelien injektiota poisti kasvaimet kokonaan, tulos verrattavissa tavanomaisiin ulkoisesti tuotettuihin ja takaisin infusoituihin CAR-NK-soluihin. Erillisessä kokeessa yksi annos tuhosi autoreaktiiviset T-solut, jotka hyökkäsivät hepatosyyttejä vastaan autoimmuunihepatiittimallissa, jolloin maksa pääsi toipumaan. Jopa aggressiivisessa melanoomamallissa kolme viidestä hiirestä saavutti täydellisen remission sen jälkeen kun NK-solut uudelleenkohdennettiin kasvaimeen.
Miksi keskittyä NK-soluihin T-solujen sijaan? Koska kun insinööröidyt T-solut ohjelmoidaan tunnistamaan T-solujen merkkejä, ne voivat käynnistyä toisiaan vastaan, ilmiö joka tunnetaan fratricidinä. NK-solut kiertävät tämän ongelman. Niitä voidaan ohjata poistamaan pahanlaatuisia tai autoreaktiivisia T-soluja välttäen samanaikaisen tuhon, mikä avaa mahdollisuuksia sekä T-solusyöpien että autoimmuunisairauksien hoitoon.
On myös muita käytännön etuja. Jos potilas voisi saada infuusion kohdistettuja nanopartikkeleita sen sijaan että hän menisi ex vivo -valmistukseen, prosessi olisi nopeampi ja halvempi. Se voisi laajentaa hoitojen saatavuutta. Lisäksi se voisi nopeuttaa personoinnin tahtia: vaihtamalla mRNA-sekvenssin sama kuljetusjärjestelmä voisi kohdistaa CD19:ää B-soluihin, CD3:ea T-soluihin tai muihin taudille spesifeihin merkkeihin.
Nature Biotechnologyssa julkaistu tutkimus yhdistää nanoteknologian, mRNA-toimituksen ja immunoterapian yhdeksi elegantiksi strategiaksi. Daniel Anderson johtaa työtä MIT:n kemiantekniikan osastolla, ja työhön ovat osallistuneet kollegat Koch-instituutista ja muista laboratorioista. Robert Langer, pitkään lääkeaineiden toimituksen äänenä ollut tutkija, kutsuu lähestymistapaa vaikuttavaksi esimerkiksi siitä, mitä nanoskaalaiset järjestelmät voivat tehdä syövän ja immuunisairauksien hyväksi.
Varoituksia on kuitenkin vielä. Nämä kokeet tehtiin hiirillä, mukaan lukien humanisoidut mallit, jotka jäljittelevät ihmisen immuunijärjestelmää mutta eivät täysin toista sitä. Yhtään CAR-NK-hoitoa ei ole vielä saanut FDA:n hyväksyntää, vaikka useat CAR-T-hoidot ovat sen rajan ylittäneet. Turvallisuus, muunnellun vasteen kestävyys, kohteiden ulkopuoliset vaikutukset ja skaalaavuus vaativat kaikki huolellista testausta ihmiskokeissa.
Siitä huolimatta työ viittaa tulevaisuuteen, jossa immuunijärjestelmä voidaan uudelleenohjelmoida kehon sisällä yhtä helposti kuin ladata ohjelmisto laitteeseen, ja jossa yksi infuusio voi riittää ohjaamaan luonnolliset puolustusmekanismimme syöpää tai tuhoisaa autoimmuniteettia vastaan.
"Olen ravitsemustieteilijä ja haluan auttaa ihmisiä syömään paremmin. Genomissa jaan tutkimuksiin perustuvia vinkkejä ravinnosta ja elämäntavoista."
Keskustelu
Jätä kommentti
Kommentit
Ei vielä kommentteja. Ole ensimmäinen.