Natura: Niesamowite! Cienka metalowa membrana skutecznie odprowadza komórki Car-t do litych guzów

Co jeśli metal użyty już do naprawy złamań, prostowania zębów i zapobiegania zatkaniu tętnic może być również użyty do powstrzymania rozprzestrzeniania się raka?

W nowym badaniu naukowcy z centrum badań nad rakiem Freda Hutchinsona w Stanach Zjednoczonych po raz pierwszy odkryli, że mała, cienka metalowa siatka wypełniona komórkami odpornościowymi zwalczającymi raka może zmniejszyć przedkliniczny model raka jajnika. Wyniki zostały niedawno opublikowane w Nature Biomedical Engineering pod tytułem „Cienkie błony nitinolu funkcjonalizowane komórkami car-t w leczeniu guzów litych”.

Zdjęcia z Fred Hutchinson Cancer Research Center

Dr Matthias Stephan, badacz z ośrodka badań nad rakiem Freda Hutchinsona i odpowiadający mu autor artykułu, powiedział: „Terapie komórkowe w walce z rakiem są bardzo skuteczne w przypadku raka krwi, ale nie w przypadku guzów litych. Nasze ustalenia pokazują, że cienka metalowa siatka obciążona genetycznie zmodyfikowanymi komórkami T do walki z rakiem jajnika może usunąć guzy u 70 procent leczonych myszy, co stanowi ważny krok w kierunku skutecznej terapii komórkowej przeciwko guzom litym ”.

Guzy lite, w tym rak piersi, jajnika i trzustki, mają różne strategie unikania i walki z komórkami odpornościowymi, które zabijają raka, takimi jak komórki T lub komórki car-t, które wyrażają chimeryczny receptor antygenowy (CAR). - same komórki nie będą działać; Nie dostają się do guza, a jeśli dostaną się do komórek rakowych, stają się zmęczeni próbą zabicia komórek rakowych i upadają.

Stephan zaprojektował materiał, który jest bezpieczny dla ludzi i może przenosić komórki rakowe do nowotworów. ”Oprócz minimalizacji skutków ubocznych u pacjentów, naszym ostatecznym celem jest sprawienie, aby terapia komórkami T była szybsza, tańsza i łatwiejsza do dostarczenia pacjentom, " powiedział.

Aby to zrobić, nowe badanie Stephana ładuje komórki car-t atakujące raka jajnika na porowatą siatkę błon metalowych, które są następnie umieszczane na guzie.

„To nie tylko pasywne urządzenie dostarczające. To także platforma uwalniania do wyzwalania proliferacji komórek car-t, która może pokonać obronę guza przed tymi komórkami T.”

Naukowcy zastosowali cienkie, prawie półprzezroczyste metalowe membrany Monarch Biosciences. Metalową folię o grubości 10 mikronów wykonaną ze stopu nitinolu można bezpiecznie wszczepić w ciało i zastosować w innych urządzeniach medycznych.

Pod potężnymi mikroskopami metalowa folia ma małe przestrzenie, które można konfigurować w różne wzory. Przestrzeń ta może być wypełniona lekami lub innymi płynami, a metalową membranę można wszczepić do organizmu, gdzie płyny wyciekają i znajdują swoje cele.

Stephan i jego koledzy chcieli sprawdzić, czy metalowa błona może zawierać komórki T i dostarczyć te komórki zwalczające raka do guzów.

„Musieliśmy znaleźć przestrzenny wzór metalowych błon, który byłby bardzo odpowiedni dla komórek T. Wzór przestrzenny musi być wystarczająco mały, aby komórki nie spadły między pęknięcia, ale nie tak mały, aby komórki T były zbyt zatłoczone, aby się poruszyć . ”

Odkryli, że wzór liniowy, podobny do widoku labiryntu z góry na dół, najlepiej pasuje do komórek T. Powlekali metalową membranę różnorodnymi materiałami, umożliwiając wzrost i namnażanie komórek car-t w ciele.

Badacze załadowali metalową błonę komórkami car-t, które zaprogramowano tak, aby szukały markera komórek rakowych jajnika ROR1. Te genetycznie zmodyfikowane komórki car-t umieszczono po obu stronach metalowej błony, a następnie zaabsorbowano w środku powlekanego materiału .

„To jak bochenek chleba z sosem pomarańczowym po obu stronach” - powiedział Stephan. Ta metalowa membrana jest chlebem, a następnie umieszczamy komórki car-t po bokach, a komórki te są następnie zanurzone w środku. ”

Korzystając z laboratoryjnego modelu raka jajnika, naukowcy wszczepili do guza metalową błonę zawierającą komórki car-t. Komórki T migrują z metalowej błony i dają przerzuty do okolic guza. W ciągu 10 dni wszystkie guzy myszy zniknęły. W ciągu 20 dni 70 procent myszy pozostało wolnych od nowotworów.

Jeśli potwierdzą to dalsze badania i próby kliniczne, metodę wszczepienia metalowych błon w celu zahamowania wzrostu guza można ostatecznie zastosować do leczenia chorób takich jak rak trzustki i jajnika.

W innym eksperymencie naukowcy odkryli, że rurowe metalowe membrany impregnowane komórkami car-t zapobiegały rozwojowi guzów w takich błonach. Metodę tę można stosować w leczeniu nowotworów, które powodują niedrożność dróg oddechowych lub układu pokarmowego, takich jak raki płuc, trzustki lub przełyku, w których stenty są stosowane w celu stłumienia interwencji nowotworu w połykaniu.

„Koncentrujemy się na komórkach car-t w naszych bieżących eksperymentach, ale widzę, że to podejście działa z terapiami receptorów komórek T, komórkami naturalnych zabójców i innymi komórkami odpornościowymi atakującymi raka”, powiedział Stephan.

Odnośnik ： 1. Michael E. Coon i in. Cienkie błony nitinolu funkcjonalizowano komórkami CAR-T do leczenia guzów litych. Nature Biomedical Engineering, 2019, doi: 10.1038 / s41551-019-0486-0.

2. Naukowcy pokazują, że cienka metalowa siatka obciążona komórkami T zmniejsza guzy lite

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