Príroda: Úžasné! Tenká kovová membrána dodáva bunky Car-t efektívne do pevných nádorov

Čo ak by sa na zastavenie šírenia rakoviny mohol použiť aj kov, ktorý sa už používa na opravu zlomenín, narovnanie zubov a zabránenie upchatých tepien?

V novej štúdii vedci z výskumného centra pre rakovinu Freda Hutchinsona v Spojených štátoch prvýkrát zistili, že malé, tenké kovové pletivo s imunitnými bunkami bojujúcimi proti rakovine môže zmenšiť predklinický model rakoviny vaječníkov. Výsledky boli nedávno publikované v Nature Biomedical Engineering pod názvom "Nitinolové tenké filmy funkcionalizované s car-t bunkami na liečenie solídnych nádorov".

Fotografie z výskumného centra Fred Hutchinson Cancer Research Center

Matthias Stephan, Ph.D., výskumný pracovník vo výskumnom stredisku pre rakovinu Freda Hutchinsona a zodpovedajúci autor štúdie, povedal: „Bunkové terapie na boj proti rakovine boli veľmi úspešné pri rakovine krvi, ale nie pri solídnych nádoroch. Naše zistenia ukazujú, že tenká kovová sieť s geneticky upravenými t-bunkami na boj proti rakovine vaječníkov môže odstrániť nádory u 70% ošetrených myší, čo nám poskytuje dôležitý krok k zefektívneniu bunkovej terapie proti solídnym nádorom. ““

Pevné nádory, vrátane rakoviny prsníka, vaječníkov a pankreasu, majú rôzne stratégie na vyhýbanie sa imunitným bunkám, ktoré zabíjajú rakovinu, ako sú napríklad T-bunky alebo car-t bunky, ktoré exprimujú chimérny antigénový receptor (CAR). samotné bojové bunky nebudú fungovať; Nedostanú sa k nádoru, alebo ak sa dostanú k rakovinovým bunkám, sú unavení skúšaním zabíjať rakovinové bunky a zlyhávajú.

Stephan navrhol materiál, ktorý je bezpečný pre ľudí a dokáže prenášať bunky bojujúce proti rakovine do nádorov. “Okrem minimalizácie vedľajších účinkov na pacientov je naším konečným cieľom aj to, aby bola terapia t-bunkami rýchlejšia, lacnejšia a ľahšia pre pacientov, " povedal.

Za týmto účelom Stephanova nová štúdia načíta car-t bunky zamerané na rakovinu vaječníkov na poréznu sieť kovových membrán, ktoré sa potom umiestnia na nádor.

"Nie je to len pasívne dodávacie zariadenie. Je to tiež uvoľňovacia platforma na spustenie proliferácie car-t buniek, ktorá môže prekonať obranu nádoru proti týmto T bunkám."

Vedci použili tenké, takmer priesvitné kovové membrány vyrobené spoločnosťou Monarch Biosciences. Kovový film, ktorý je hrubý 10 mikrónov a je vyrobený zo zliatiny Nitinolu, sa môže bezpečne implantovať do tela a použiť v iných lekárskych prístrojoch.

Pod výkonnými mikroskopmi má kovový film malé priestory, ktoré je možné konfigurovať do rôznych vzorov. Tento priestor môže byť naplnený drogami alebo inými tekutinami a kovová membrána môže byť implantovaná do tela, kde tekutiny unikajú a nachádzajú svoje ciele.

Stephan a jeho kolegovia chceli zistiť, či kovová membrána môže obsahovať T bunky a dopraviť tieto bunky bojujúce proti rakovine do nádorov.

„Potrebovali sme nájsť priestorový model kovových membrán, ktorý by bol veľmi vhodný pre t-bunky. Priestorový vzorec musí byť dostatočne malý, aby bunky nemohli spadnúť medzi trhliny, ale nie taký malý, aby sa T bunky cítili príliš preplnené na to, aby sa mohli pohybovať . "

Zistili, že lineárny obrazec, podobný pohľadu bludiska zhora nadol, sa najlepšie hodí pre T-bunky. Potiahli kovovú membránu rôznymi materiálmi, čo umožnilo bunkám car-t rásť a množiť sa raz vo vnútri tela.

Vedci naložili kovovú membránu pomocou car-t buniek, ktoré boli naprogramované tak, aby hľadali marker rakovinových buniek vaječníkov ROR1.Tieto geneticky upravené bunky Car-t boli umiestnené na obidve strany kovovej membrány a potom boli absorbované do stredu poťahovaného materiálu. ,

„Je to ako bochník chleba s pomarančovou omáčkou na oboch stranách,“ povedal Stephan. Táto kovová membrána je chlieb a potom dáme car-t bunky na jej boky a tieto bunky sa potom ponoria do stredu. ““

Vedci pomocou laboratórneho modelu rakoviny vaječníkov implantovali do nádoru kovovú membránu obsahujúcu car-t bunky. T bunky migrujú z kovovej membrány a metastázujú do blízkosti nádoru. V priebehu 10 dní zmizli všetky nádory u myší. Do 20 dní zostalo 70% myší bez nádoru.

Ak to potvrdia ďalšie výskumy a klinické skúšky, metóda implantácie kovových membrán na inhibíciu rastu nádoru by sa nakoniec mohla použiť na liečenie chorôb, ako je rakovina pankreasu a vaječníkov.

V ďalšom experimente vedci zistili, že rúrkové kovové membrány impregnované bunkami car-t bránili nádorom rásť do takýchto membrán. Tento spôsob sa môže použiť na liečenie rakovín, ktoré spôsobujú upchatie dýchacích ciest alebo tráviaceho systému, ako sú rakovina pľúc, pankreasu alebo pažeráka, pri ktorých sa stenty používajú na potlačenie interferencie nádoru s prehĺtaním.

"V našich súčasných experimentoch sa zameriavame na car-t bunky, ale vidím, že tento prístup pracuje s terapiami receptormi t-buniek, prírodnými zabíjačskými bunkami a ďalšími imunitnými bunkami, ktoré sú zamerané na rakovinu," uviedol Stephan.

Referenčné číslo 1. Michael E. Coon a kol. Tenké filmy nitinolu funkcionalizované s CAR-T bunkami na liečenie solídnych nádorov. Nature Biomedical Engineering, 2019, doi: 10,1038 / s41551-019-0486-0.

2. Vedci ukazujú, že tenká kovová sieť s T-bunkami zmenšuje solídne nádory

https://medicalxpress.com/news/2019-12-scientists-thin-metal-mesh-cells.html