Когато чуждо тяло навлезе в организма, имунната система започва да действа. Специализирани клетки, наречени Т-клетки убийци, обикалят тялото, идентифицирайки и убивайки заразените клетки, с помощта на безброй други клетки и молекули.

През последните 40 години учените са разбрали много за това как една здрава клетка става ракова. Част от тези знания се превърнаха в нови методи за лечение, но през повечето време лекарите са принудени да разчитат на стандартната химиотерапия и лъчетерапия. Те, за съжаление, могат да причинят почти толкова щети на пациентите, колкото и самите туморите.

Биолозите занимаващи е с рак отдавна са заинтригувани от перспективата да използват тези Т-клетки за атака на тумори, за да допълнят или заменят традиционната химиотерапия. Чрез използването на Т-клетки убийци за унищожаване на туморни клетки могат да бъдат избегнати страничните ефекти, които често се наблюдават при химиотерапията.

Те имат голям потенциал“, казва Джианжу Чен, професор по биология в Масачузетския технологичен институт, работещ върху Т-клетъчни терапии за рак. Успехът обаче е ограничен, казва той, тъй като изящната координация, необходима за стартиране на атака на Т-клетки, се оказва трудна за възпроизвеждане.

Учени от Националния институт по рак са постигнали някои поразителни успехи в лечението на меланома с Т-клетъчна терапия. За съжаление е много по-малко ефективна срещу други видове рак. Според Чен и други изследователи, изследващи Т-клетъчната терапия, остават няколко предизвикателства: получаване на жизнеспособни Т-клетки от пациента, проектирани да се насочат към тумора и гаранция, че Т-клетките ще останат живи, след като бъдат инжектирани повторно в пациента.

Милиарди Т-клетки убийци преминават през кръвния поток на обикновения човек по всяко време, като всяка е специализирана да разпознава различни молекули. Когато Т-клетка срещне клетка, която има чужда молекула на повърхността си – което показва, че е била заразена – тя убива клетката и започва да се размножава бързо, създавайки армия от Т-клетки клонинги, всички специализирани да преследват и унищожават заразените клетки.

Подобно на заразените клетки, туморните клетки имат повърхностни протеини, които не се срещат в здрави клетки, но тези протеини изглежда не провокират Т-клетките за атака. За да генерират Т клетки, подходящи за терапия на рак, изследователите трябва да премахнат Т-клетките от пациента и да ги програмират да атакуват специфична туморна молекула.

Генериране на Т-клетки убийци

Тези Т-клетки могат да бъдат получени или от кръвта на пациента, или от самия тумор. За да има някакъв ефект, са необходими огромен брой тумор-специфични Т-клетки – до един трилион. След отстраняване на Т-клетките от тялото, изследователите ги третират с растежни фактори, наречени цитокини, които стимулират клетките да се размножават.

Генерирането на достатъчно Т-клетки по този начин може да отнеме седмици. Т-клетките от пациенти с рак с потисната имунна система не се размножават много добре, което прави невъзможно генерирането на достатъчно клетки.

Тези Т-клетки също трябва да бъдат проектирани, за да се насочат към специфични молекули, като HER2, протеин, открит в клетките на рак на гърдата. Въпреки това, само разпознаването на тези протеини не е достатъчно за стимулиране на Т клетките. Протеините трябва да бъдат показани с молекули на клетъчната повърхност, известни като MHC (Major histocompatibility complex, Основен комплекс на хистосъвместимост). Туморите имат много ниски нива на MHC, което прави по-лесно избягването на атаката на Т-клетките.

За да заобиколят този проблем, някои изследователи са конструирали Т-клетки, които експресират антитела; тези антитела разпознават чужди молекули и обикновено се намират в различен тип имунни клетки, наречени В-клетки. Антителата не изискват МНС стимулация, така че Т-клетките, които ги експресират, могат да се активират по-лесно. В момента се провеждат няколко клинични проучвания, използващи този подход.

Да останат живи

Друга пречка е поддържането на Т-клетките живи, след като бъдат върнати на пациента. Повечето Т-клетки убийци имат кратък живот, така че след седмици на манипулация в лабораторията, могат да умрат скоро след като влязат в пациента. Освен това самият тумор създава среда, много враждебна към Т-клетките. Ето защо повечето клинични изпитвания за Т-клетъчна терапия са се „провалили нещастно“, казва Чен, който е член на Института на Дейвид Х. Кох в Масачузетския технологичен институт за интегративни изследвания на рака. „След като Т-клетките се прехвърлят обратно, повечето от тях просто умират.“

Неговата лаборатория сега се опитва да разбере как туморните клетки потискат функцията на Т-клетките, с надеждата да намери начини за реактивиране на Т-клетките.
т-клетки в лаборатория

Изследователи от Националния институт по рак, които имали известен успех в лечението на меланома с Т-клетки, „подготвили“ пациентите си, като унищожили повечето от съществуващите им Т-клетки с химиотерапия, като направили път за новите клетки да пролиферират. Даване на големи дози растежни фактори, наречени цитокини, на пациенти също помага, но те могат да имат тежки странични ефекти, включително сърдечна и белодробна недостатъчност, когато се прилагат в големи дози.

Членът на института Кох Даръл Ървайн и доцент по биологично инженерство и материалознание и инженерство в Масачузетския технологичен институт и постдокторант Матиас Стефан разработили нов подход, при който тези странични ефекти могат да бъдат избегнати. Те създали Т-клетки с малки торбички, които могат да носят цитокини, които постепенно да се освобождават от торбичките, увеличавайки живота на Т-клетките, които ги носят.

В проучване, публикувано в списание Nature Medicine през август, Ървайн и Стефан използвали своите модифицирани Т-клетки за лечение на мишки с тумори на белия дроб и костния мозък. В рамките на 16 дни всички тумори при мишките, третирани с Т-клетки, носещи лекарствата, изчезнали. Тези мишки оцеляват до края на 100-дневния експеримент, докато мишките, които не получили лечение, умряли в рамките на 25 дни, а мишките, които получили или Т-клетки самостоятелно, или Т-клетки с инжекции с цитокини, умират в рамките на 75 дни.

Сега те работят върху начини за по-лесно синтезиране на торбичките в голям мащаб, така че да могат да бъдат тествани при хора.

Това е процес отнемащ време

Въпреки оставащите пречки, много учени изследващи рака все още вярват, че Т-клетъчната терапия е обещаващ подход. „Основното предимство на Т-клетките е, че за разлика от химиотерапията и радиацията, има много малка токсичност, свързана с тях“, казва Клиона Рууни, професор в Центъра за клетъчна и генна терапия в Медицинския колеж Бейлор.

Рууни и колеги разработили Т-клетки за лечение на лимфом, свързан с вируса на Epstein-Barr, включително лимфом на Ходжкин и неходжкинов лимфом. Тези проучвания показват, че дори малък брой Т-клетки могат да бъдат ефективни, ако се размножават в тялото на пациента, а само 20 милиона клетки са довели до пълна регресия на рецидивиращи лимфоми при около 60 процента от пациентите.

Един потенциален недостатък на широкото използване на Т-клетъчната терапия е, че въпреки че модифицирането на клетките е станало по-лесно, това все още е отнемащ време процес, казва Рууни. „Не е готово“, казва тя. „Трябва да направим Т-клетки за всеки пациент. Това не е толкова лекарство, колкото процедура, която трябва да бъде персонализирана за всеки пациент.“

Въпреки че това може да бъде скъпо, тя очаква, че ще бъде сравнимо с традиционните възможности за лечение на рак, тъй като хоспитализацията и страничните ефекти ще бъдат намалени.

В някои случаи Т-клетъчната терапия може да бъде най-полезна, когато се използва в комбинация с други лечения. Стефан вярва, че Т-клетъчната терапия може да доведе до по-добри резултати, ако пациентите я получат веднага след операция за отстраняване на по-голямата част от тумора. Така могат да се изчистят всички остатъчни ракови клетки. „Текущите клинични проучвания с Т-клетъчна терапия включват предимно пациенти с рак в късен стадий с добре установени рецидивиращи тумори като последна експериментална възможност за лечение,“ казва той.“ Т-клетъчната терапия може да разкрие пълния си потенциал, когато се комбинира с хирургия при новодиагностицирани пациенти.“

Източник: Масачузетски институт по технологии – https://news.mit.edu/

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван.