A Rákölő Duo meglepő gyorsasággal vadászik és pusztítja el a daganatokat

A Rákölő Duo meglepő gyorsasággal vadászik és pusztítja el a daganatokat

Időbélyeg: 17. október 2023. 10:00
A Rákölő Duo meglepő gyorsasággal kutatja és pusztítja el a daganatokat a PlatoBlockchain adatintelligenciával. Függőleges keresés. Ai.

A baktériumok furcsa szövetségesnek tűnhetnek a rák elleni harcban.

Egy új tanulmányban azonban a genetikailag módosított baktériumok a daganatok csökkentését célzó tag-team terápia részét képezték. Vér-, mell- vagy vastagbélrákban szenvedő egerekben a baktériumok irányító jelzőfényként működtek partnereik – módosított T-sejtek – számára, miközben felkutatták és elpusztították a daganatsejteket.

A CAR T – a rákromboló T-sejteket használó terápiák neve – egy transzformatív megközelítés. Először 2017-ben hagyta jóvá az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatósága (FDA) a halálos leukémia egy típusára, most pedig hat kezelés többféle vérrák kezelésére használható.

""élő drogDr. Carl June, a Pennsylvaniai Egyetem úttörő kutatója, a CAR T kezd elfoglalni autoimmun betegségek, szívsérülésekés májproblémák. Arra is készen áll, hogy eltüntesse az öregedő „zombisejteket”, amelyek az életkorral összefüggő betegségekhez kötődnek és harcolni a HIV ellen és egyéb vírusfertőzések.

Ígérete ellenére azonban a CAR T megingat, ha szembeszáll a szolid daganatokkal – amelyek az összes rák nagyjából 90 százalékát teszik ki.

"Minden daganattípusnak megvannak a maga kis módjai az immunrendszer kikerülésére" mondott június korábban ben Penn Medicine Újs. "Tehát nem lesz egyetlen ezüstgolyós CAR T terápia, amely minden típusú daganatot megcéloz."

Meglepő módon a baktériumok arra késztethetik June-t, hogy meggondolja magát – az új megközelítés mindenféle szilárd daganat univerzális kezelésében rejlik. Amikor egereknek adták, a megtervezett poloskák mélyen beásták magukat a daganatok magjába, és könnyen kiválasztottak egy szintetikus „címkét”, hogy bevonják a közeli CAR T katonákat. A molekuláris címke csak a daganatot közvetlenül körülvevő régiókhoz tapad, és megkíméli az egészséges sejteket a CAR T-támadásoktól.

A mesterségesen előállított baktériumok elméletileg más típusú szilárd daganatokba is beszivároghatnak, beleértve a hagyományos terápiákkal nehezen megcélozható „alattjárókat” is. A ProCAR nevű új módszer – probiotikum által irányított CAR T-sejtek – egyesíti a baktériumokat és a T-sejteket egy rákellenes erőművé.

Bemutatja „a mesterséges baktériumok hasznosságát a CAR T sejtterápia új fejlesztéseként” mondott Eric Bressler és Dr. Wilson Wong a Bostoni Egyetemen, akik nem vettek részt a vizsgálatban.

Dupla érintés

Várj, mi az a CAR T?

Dióhéjban: a CAR T terápiák olyan T-sejteket használnak, amelyeket genetikailag módosítottak, hogy fokozzák meglévő képességeiket. A T-sejtek már természetes eredetű gyilkosok, amelyek levadászják és elpusztítják a vírusokat, baktériumokat és rákos megbetegedéseket a testünkben. Sejtes „karmokkal” ragadják meg a célsejtek felszínén található speciális fehérjéket – úgynevezett antigéneket – anélkül, hogy károsítanák a közeli egészséges sejteket.

De a rákos sejtek trükkös ellenségek. Antigénjeik gyorsan mutálódnak, hogy elkerüljék a T-sejtek megfigyelését és támadásait. A CAR T-terápia felülírja ezt a védelmet azáltal, hogy a T-sejteket úgy tervezi, hogy jobban megkeresse és elpusztítsa célpontjaikat.

A folyamat általában így megy. A T-sejteket vérvétellel vonják ki. A tudósok ezután géneket helyeznek be a sejtekbe, hogy új fehérje „karmot” hozzanak létre, amely megragadja egy adott antigént. Ezeket a mesterséges sejteket visszajuttatják a páciens testébe, ahol levadászják az antigént és elpusztítják a célsejtet. Legutóbbi munka a testen belüli T-sejtek közvetlen szerkesztését is vizsgálja.

A CAR T csodákat tett a korábban kezelhetetlen vérrákokkal. De a szilárd daganatok egy másik történet.

Nagy probléma a célzás. Sok vérráknak van egy univerzális antigénje, amely azt jelzi, hogy „rákos vagyok”, így viszonylag egyszerű a CAR T-sejtek megtervezése, hogy megtalálják őket.

Ezzel szemben a szilárd daganatok sokféle antigént tartalmaznak – amelyek közül sok a normál szövetekben is jelen van –, ami csökkenti a CAR T-sejtek hatékonyságát és növeli a halálos mellékhatások esélyét. Még rosszabb, hogy a rákos sejtek ragasztószerű fehérjéket pumpálnak ki, amelyek védőpajzsot építenek a rákos megbetegedések körül. A tumor mikrokörnyezetnek nevezett gát rendkívül mérgező a CAR T-sejtekre. Alacsony oxigénszintje könnyen elpusztítja a CAR T-sejtek membránjait. A kipattant léggömbökhöz hasonlóan a sejtek a tartalmukat a környező területekre öntik ki, ami gyulladást okoz.

Mi élheti túl ezt a daganatos pusztaságot? Baktériumok.

Univerzális antigén

Az új tanulmány a baktériumokat trójai falókká alakította át, amelyek elméletileg bármilyen szilárd daganatba beszivároghatnak. A kiválasztott baktérium, egy törzs E. coli, már használatban van gyomor-bélrendszeri és anyagcsere-problémák enyhítésére. Könnyen genetikailag újraprogramozhatók, és biológiai hasznos terheket szabadíthatnak fel a daganatok magjaiba, így tökéletes jelöltek a rákos megbetegedések „megjelölésére” a CAR T-ben.

A címkék megtervezéséhez a csapat olyan fehérje-antigént fejlesztett ki, amely képes rögzíteni magát a daganatban lévő komponensekhez, és fluoreszkáló zölden világít. Az ezzel a dizájnantigénnel bevont daganatok könnyen felismerhetővé teszik őket, és sebezhetővé teszik az elpusztításukra tervezett CAR T-sejtekkel szemben.

A csapat ezután genetikailag átprogramozta a baktériumokat, hogy felszabadítsák antigénjüket, amint elérik a tumor mikrokörnyezetét.

A koncepció bizonyítékaként a tag-team rendszer csökkentette a rák növekedését és növelte a túlélést az agresszív vérrákos egerekben. A nem működő címkével ellátott probiotikumokkal végzett kezelések nem segítettek. A kezelt egerek boldogan élték a napjukat, és megőrizték egészséges testsúlyukat, miközben daganataik zsugorodtak. A mesterségesen előállított baktériumok legalább két hétig ott maradtak a daganatok közelében.

A vastagbélrákos egereken végzett további vizsgálatok hasonlóan pozitív eredményeket mutattak. Egy adag baktérium, majd két adag CAR T-sejt négyszeresére csökkentette a daganat méretét 22 nappal a kezelés után.

Még egy láb fel

A rendszer működött, de a csapat nem volt elégedett. A termelődő antigén mennyisége a baktériumok növekedésétől függ, ami a címkék hatékonyságának csökkenését okozza a baktériumpopulációval együtt.

A rendszer fellendítése érdekében a csapat egy másik genetikai kört is hozzáadott a baktériumokhoz, lehetővé téve számukra, hogy olyan vegyi anyagot szabadítsanak fel, amely vonzza a CAR T sejteket. A továbbfejlesztett módszer csökkentette a daganatok számát emlőrákos egerekben, miután két véráramba juttatták.

"A tumor-homing baktériumok és a CAR-T sejtek előnyeinek kombinálása új stratégiát biztosít a daganatok felismeréséhez, és ez megalapozza az élő terápiák tervezett közösségeit." mondott tanulmány szerzője, Rosa Vincent, a Columbia Egyetemen.

A stratégia különösen hatékony lehet olyan daganatokban, amelyekben nincsenek nyilvánvaló antigének. A stratégia bővítése azonban némi erőfeszítést igényel. Az emberekben a rák körülbelül 0.8 hüvelyk átmérőjű – körülbelül a negyed háromnegyede.

Bár számos ráktípus esetében alacsony becslés, ez még mindig „20-40-szer nagyobb, mint az egérdaganatok ebben a vizsgálatban” – mondta Bressier és Wong. További vizsgálatoknak kell feltárniuk, hogy a szintetikus antigén mennyire diffundál az egyre nagyobb rákos megbetegedésekben.

A biztonság egy másik gond. Az egerekhez képest az ember érzékenyebb a baktériumok által termelt potenciális méreganyagokra. Alapján korábbi klinikai vizsgálatok A módosított baktériumok esetében a megoldás inkább a géntechnológia lehet a toxinokkal kapcsolatos gének csillapítására.

„Amíg még a kutatási fázisban vagyunk”, az eredmények „új utakat nyithatnak meg a rákterápia előtt” mondott tanulmány szerzője Dr. Tal Danino.

Kép jóváírása: T-sejt színes pásztázó elektronmikroszkópos képe / NIAID

Időbélyeg:

Még több Singularity Hub