Az ’újra írt’ sejtek ígéretesnek mutatkoznak a rák kezelésében

A legnagyobb kihívás a ténylegesen célzott rákterápiában, a rák immunrendszert elnyomó képessége. A Northwestern Egyetem szintetikus biológusai kifejlesztettek egy új eljárást, amivel az immunsejteket „újra írhatják”, ezzel megfordítva ezt a hatást.

Jelenleg az egyik legbiztatóbb mód a rák kezelésére az immunterápia – aminél az immunrendszer erejét vesszük igénybe a rák legyőzéséhez,” mondta Joshua N. Leonard, a kutatás szerzője. „Az egyszerű sejt újra írás, amit mi csináltunk végérvényesen segíthet leküzdeni a rákos tumor körül fellépő immun-elnyomó hatást, ami jelenleg az egyik legnagyobb gátja a szakterület további előre mozdításának,

Amikor a rák már jelen van, a tumor körül az általa kiválasztott molekulák hatástalanítják a legtöbb immunsejtet. A Northwestern kutatói módosították néhány emberi immunsejt génállományát, hogy képesek legyenek ezek a tumorból eredő molekulák felismerésére, és hogy a jelenlétükben az eddigitől ellentétes módon fokozzák az aktivitásukat.

Ez az átalakított funkció, amit természetes közegben még eddig nem találtak semminél, használata orvosilag vonzó és releváns lehet a rák immunterápiánál. Ez az újra írásos megközelítés más betegségek ellen is használható lehet nem csak a rák ellen.

A munkánkat az az orvosi megfigyelés motiválja, hogy rengeteg olyan eset van, ahol tudjuk mi a páciens problémája, és hogy hogy lehetne kijavítani azt, de mégis híján vagyunk az eszközöknek, amivel ezt a meglátást terápiává lehetne alakítani,” mondta Leonard. „Az általunk kifejlesztett technológiával először elképzelhetünk egy sejtet funkciót, aminek a megléte megoldaná a problémát, majd utána építhetünk egy sejtet, ami rendelkezik a kívánt funkcióval,”.

Jelenleg még a tudósok és a mérnökök nem tudnak minden klinikai szempontból hasznos funkciót a sejtbe programozni , mint jelen esetben az, hogy csak akkor aktiválódjon amikor tumor közelébe kerül. Leonard kutatása épp ezt a rést célozza meg.

Leonard, aki főleg a szintetikus biológia gyógyászatban való felhasználására fókuszál, McCormick Mérnöki Egyetem kémia és mérnöki biológia docense, emellett a Northwestern Egyetem Robert H. Lurie Széleskörű Rákkutató Központ tagja is.

A fenti ábra bemutatja a Northwestern Egyetem MESA (Modular Extracellular Sensor Architecture) technológiát amivel a sejtekbe bemenő és onnan kijövő funkciókat lehet újra írni. Az új kutatásban, amelyben az emberi immunsejtek amelyek úgy lettek módosítva, hogy kifejezzék a MESA bioszenzor gént, ami a tumor által létrehozott fehérjék végződéseit képesek érzékelni, és erre egy immunrendszer stimuláló faktorral reagálnak (ez egy olyan hatás, ami hasznos, ámde a természetben nem található meg). Kép forrása: Northwestern Egyetem

A kutatás egy átfogó együttműködés eredménye. Leonard csapata a Northwestern Egyetem Feinberg Orvosi Iskola onkológusaival, immunológusaival és általános rákkutatóival is dogozott együtt más szintetikus biológusok mellet.

A kutatás december 12.-én jelenet meg a Nature Chemical Biology folyóiratban, és az első szintetikus biológiai technológiáról szól, ami lehetővé tette a kutatók számára, hogy emlősöktől származó sejteket írjanak át, hogy másképp érzékeljék és reagáljanak széleskörű fiziológiai jelenségekre. A kutatás első írója Kelly A. Schwarz, aki doktoriját végző diák és Leonard csapatának tagja.

A munka igen érdekes, mert a szakmán belül egy igen jelentős technikai rést igyekszünk betömni, ” mondta Schwarz. „Nagy reményeket fűzünk a mesterséges sejtek használatához a programozható terápiában, és a mi technológiánk lehet az első lépés ebbe az irányba.

Emberi T sejtekből kiindulva a csapat génmódosítással megváltoztatta a sejtek biokémiáját, többek között egy új érzékelési mód hozzáadásával, és ezzel egy olyan sejtet hoztak létre, aminek jelentős szerepe lehet a rák immunterápiában.

A módosított sejteket érzékelik a vaszkuláris endoteliális növekedési faktort (VEGF), a rákos tumor közelében keletkező fehérjét, ami megváltoztatja és elnyomja az immunrendszer reakcióját a tumorra. Amikor a módosított sejtek érzékelik a VEGF-et a környezetükben, ahelyett, hogy ők is abbahagynák működésüket, interleukin 2 (IL-2) fehérje kiválasztásával válaszolnak, ami a közelben lévő immunsejteket újra aktiválja. A sima változtatás mentes T sejtek nem termelnek IL-2-t a VEGF közelében, ezért a módosított viselkedés hasznos és újszerű.

Az eddigi munka még csak sejteken folyt, de a technológiát hamarosan állatokon is tesztelni fogják.

Amíg Leonard csapata kezdetben csak a technika rák immunterápiás használatára fókuszált, ez a módszer könnyen kiterjeszthető más sejt és terápiás alkalmazásokra is. Leonard „alkatrészei” szándékosan könnyen testre szabhatóak, úgy, hogy több más szintetikus biológiai innovációt is könnyen lehet rajtuk alkalmazni, amivel tovább lehet növelni kifinomultságukat.

Hogy ténylegesen felgyorsítsuk a tudományos felfedezés kezeléssé válásának folyamatát, olyan technológiákra van szükségünk, amivel gyorsan tudunk új ötleteket kipróbálni. Ebben az esetben olyan élő sejtek létrehozásával, amik az általunk kívánt biológiai funkciót jelenítik meg.” Mondta Leonard, aki a Szintetikus Biológia Központ alapító tagja és a Kémiai Élettani-folyamatok Intézet tagja is.„A mi technológiánk egy új hatékony eszközt jelent az alapvető kutatáshoz is, hogy elérhetővé teszi a biológusnak korábban még nem tesztelhető elméleteket, a sejtek koordinációjáról, összetett többsejtű rendszerekben,” tette még hozzá.

Forrás: phys.org

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás

A honlap további használatához a sütik használatát el kell fogadni. További információ

A süti beállítások ennél a honlapnál engedélyezett a legjobb felhasználói élmény érdekében. Amennyiben a beállítás változtatása nélkül kerül sor a honlap használatára, vagy az "Elfogadás" gombra történik kattintás, azzal a felhasználó elfogadja a sütik használatát.

Bezárás