Наша иммунная система предназначена для выявления и уничтожения пораженных или больных клеток. Однако рак — коварный противник, который маскируется под здоровые клетки и обманывает защитные механизмы организма. Ученые нашли способ обмануть болезнь: они берут у пациента Т-клетки (основные «защитники» иммунитета), модифицируют их в лаборатории и возвращают обратно, чтобы эти клетки атаковали опухоль.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Advanced Materials.
Сначала Т-клетки активируют, как при реальной инфекции. Затем с помощью генной инженерии добавляют им специфические рецепторы (CAR), которые помогают распознавать раковые клетки. Размножив эти измененные клетки (теперь их называют CAR-T), их вводят обратно в организм. Эти клетки действуют как «умные ракеты», нацеливаясь на рак и убивая его.
Этот метод уже называют значительным достижением в борьбе с раком. В отличие от химиотерапии, он действует более точно, использует собственные клетки пациента и особенно эффективен против лейкемии и лимфомы, которые трудно поддаются традиционному лечению.
Тем не менее, существует проблема: в лабораторных условиях Т-клетки быстро теряют свою активность и после пересадки долго не функционируют.
Учёные из Университета Бен-Гуриона, профессор Марк Шварцман (материаловедение) и профессор Ангел Поргадор (иммунология), задумались о том, почему Т-клетки сохраняют активность в организме дольше, чем в исследовательских условиях. Они предположили, что причина кроется в среде: в лаборатории клетки стимулируются жесткими пластиковыми шарами, в то время как в организме они взаимодействуют с мягкими, неровными поверхностями других клеток, имеющих микроскопические выступы.
Исследователи создали искусственные поверхности с наноструктурами, имитирующими естественные. Оказалось, Т-клетки, активированные на таких поверхностях, работают дольше и эффективнее. Более того, изменяя форму и жесткость наноструктур, можно управлять силой иммунного ответа.
Следующий шаг — разработать идеальную поверхность для получения «долговечных» CAR-T-клеток. Ученые создали целую библиотеку различных вариантов и с помощью биоинформатика Офира Коэна определили наиболее подходящий.
CAR-T-клетки, полученные на этой поверхности, проявляли себя как «профи»: в них содержалось больше клеток памяти, необходимых для продолжительного иммунного ответа. Эксперименты на мышах подтвердили эффективность метода.
Сейчас команда переходит к практическому применению. Первые прототипы уже позволяют производить достаточное количество CAR-T-клеток для лечения пациентов. Ученые работают с израильской компанией ADVA Bio, которая тестирует их технологию в биореакторах для масштабного производства.
Как сообщалось ранее — Фотобиореактор для полетов на Луну и Марс в конце лета испытают на людях