Их назвали "спецназ" иммунной системы: инвариантные естественные Т-клетки-киллеры. Хотя их относительно немного в организме, они более мощные, чем многие другие иммунные клетки.
В экспериментах на мышах исследователи UCLA показали, что они могут использовать силу клеток iNKT для атаки опухолевых клеток и лечения рака. Новый метод, описанный в журнале Cell Stem Cell, подавил рост нескольких типов опухолей человека, которые были трансплантированы животным.
"Что действительно интересно, так это то, что мы можем назначить это лечение только один раз, и оно увеличивает количество клеток iNKT до уровней, которые могут бороться с раком на протяжении всей жизни животного," сказала Лили Янг, член Центра регенеративной медицины и исследования стволовых клеток Эли и Эдит Брод при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе и старший автор исследования.
Ученые выдвинули гипотезу, что клетки iNKT могут быть полезным оружием против рака, потому что было показано, что они способны бороться со многими типами рака одновременно – в отличие от большинства иммунных клеток, которые распознают и атакуют только один конкретный тип раковых клеток в время. Но у большинства людей количество клеток iNKT очень низкое; меньше 0.1% клеток крови в большинстве случаев являются клетками iNKT.
Тем не менее, Ян и ее коллеги знали, что предыдущие клинические исследования показали, что больные раком с естественно более высоким уровнем iNKT-клеток обычно живут дольше, чем пациенты с более низким уровнем клеток.
"Это очень мощные клетки, но они, естественно, присутствуют в крови человека в таком небольшом количестве, что обычно не могут иметь терапевтического значения," сказал Ян, который также является доцентом кафедры микробиологии, иммунологии и молекулярной генетики Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и членом Комплексного онкологического центра UCLA Jonsson.
Цель исследователей состояла в том, чтобы создать терапию, которая постоянно повышала бы способность организма естественным образом производить больше клеток iNKT. Они начали с гемопоэтических стволовых клеток – клеток, обнаруженных в костном мозге, которые могут дублировать себя и могут стать всеми типами клеток крови и иммунных клеток, включая клетки iNKT. Исследователи генетически сконструировали стволовые клетки так, чтобы они были запрограммированы на развитие в клетки iNKT.
Они протестировали полученные клетки, называемые инвариантными естественными Т-киллерами, сконструированными из гемопоэтических стволовых клеток, или HSC-iNKT-клетками, на мышах с раком костного мозга и человека – множественной миеломой (рак крови) или меланомой (рак солидной опухоли). ) – и изучили, что случилось с иммунной системой мышей, раком и клетками HSC-iNKT после того, как они интегрировались в костный мозг.
Они обнаружили, что стволовые клетки нормально дифференцировались в клетки iNKT и продолжали продуцировать клетки iNKT всю оставшуюся жизнь животных, что обычно длилось около года.
"Одним из преимуществ этого подхода является то, что это одноразовая клеточная терапия, которая может обеспечить пациентов пожизненным запасом клеток iNKT," Ян сказал.
В то время как у мышей без модифицированных трансплантатов стволовых клеток уровень iNKT-клеток был почти неопределяемым, у тех, кто получил модифицированные трансплантаты стволовых клеток, iNKT-клетки составляли до 60% от общего количества Т-клеток иммунной системы. Кроме того, исследователи обнаружили, что могут контролировать эти цифры, создавая исходные гемопоэтические стволовые клетки.
Наконец, команда обнаружила, что как при множественной миеломе, так и при меланоме клетки HSC-iNKT эффективно подавляли рост опухоли.
Соавторами исследования являются Янни Чжу, научный сотрудник Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, и Дрейк Смит, докторант Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.
Необходима дополнительная работа, чтобы определить, как клетки HSC-iNKT могут быть полезны для лечения рака у людей и может ли увеличение количества клеток HSC-iNKT вызывать долгосрочные побочные эффекты. Но Ян сказал, что гемопоэтические стволовые клетки, собранные либо у человека, больного раком, либо у совместимого донора, можно использовать для создания клеток HSC-iNKT в лаборатории. Процедура трансплантации стволовых клеток в костный мозг пациентов уже хорошо зарекомендовала себя в качестве лечения многих видов рака крови.