Naukowcy z Koreańskiego Zaawansowanego Instytutu Nauki i Technologii (KAIST) opracowali nową terapię przeciwnowotworową, która przekształca komórki odpornościowe już obecne w nowotworze w potężnych zabójców komórek nowotworowych. Ten przełom omija ograniczenia obecnej immunoterapii poprzez bezpośrednie przeprogramowanie makrofagów organizmu, eliminując potrzebę kosztownej i pracochłonnej ekstrakcji i modyfikacji komórek.
Problem guzów litych
Nowotwory lite, takie jak nowotwory płuc, wątroby i żołądka, są niezwykle trudne w leczeniu. Ich gęsta struktura uniemożliwia komórkom odpornościowym skuteczną penetrację i atakowanie komórek nowotworowych. Chociaż wiele immunoterapii wykazało obiecujące wyniki w leczeniu nowotworów krwi, ich skuteczność w leczeniu guzów litych jest ograniczona.
Obiecującym rozwiązaniem okazały się makrofagi – komórki odpornościowe pochłaniające i niszczące obce substancje. W przeciwieństwie do innych komórek odpornościowych, makrofagi mogą bezpośrednio pochłaniać komórki nowotworowe, a także aktywować pobliskie odpowiedzi immunologiczne. Problem? Obecne terapie makrofagami CAR wymagają ekstrakcji własnych komórek odpornościowych pacjenta, modyfikacji genetycznej ich w laboratorium, a następnie ponownego wprowadzenia. Jest drogi, powolny i niepraktyczny w powszechnym użyciu.
Nowe podejście: przeprogramowanie in-situ
Zespół KAIST ominął te przeszkody, opracowując metodę przeprogramowania makrofagów nowotworowych bezpośrednio w organizmie . Ich rozwiązanie opiera się na nanocząsteczkach lipidowych, maleńkich naczyniach, które z łatwością pochłaniają makrofagi. Te nanocząsteczki zawierają mRNA, które koduje informacje dotyczące rozpoznawania komórek nowotworowych, skutecznie przekształcając makrofagi w makrofagi CAR atakujące raka, a także związek stymulujący układ odpornościowy, który zwiększa ich aktywność.
Po wstrzyknięciu do guza makrofagi pobierają środek terapeutyczny i zaczynają wytwarzać białka rozpoznające raka, aktywując jednocześnie szlaki sygnalizacji immunologicznej. Tworzy to „wzmocnione makrofagi CAR” o zwiększonych możliwościach zabijania raka i zdolności do mobilizacji otaczających komórek odpornościowych w celu silniejszego ataku.
Wyniki badań na zwierzętach
W zwierzęcych modelach czerniaka, jednej z najbardziej śmiercionośnych postaci raka skóry, wzrost guza został znacznie zmniejszony. Co ważne, odpowiedź immunologiczna wykraczała poza wstrzyknięty nowotwór, co wskazuje na potencjał szerszej ochrony ogólnoustrojowej.
Według profesora Ji-Ho Parka, głównego badacza, badanie to reprezentuje nowy paradygmat immunoterapii komórkowej. Podkreśla, że pokonuje kluczowe ograniczenia istniejących terapii CAR-makrofagami: skuteczność dostarczania i immunosupresyjne mikrośrodowisko nowotworu.
Badanie opublikowano w ACS Nano przy wsparciu Koreańskiej Narodowej Fundacji Badawczej. Badania te stanowią obiecujący krok w kierunku skuteczniejszych i tańszych metod leczenia raka.
Podejście to oznacza przejście od kosztownych modyfikacji laboratoryjnych do przeprogramowania in vivo, potencjalnie rewolucjonizującego immunoterapię guzów litych. Możliwość wykorzystania istniejących makrofagów nowotworowych może radykalnie obniżyć koszty leczenia i poprawić dostępność dla pacjentów na całym świecie.
