Иммунотерапия, в отличие от химиотерапии и лучевой терапии, заставляет иммунную систему организма атаковать раковые клетки. В последние годы он оказался чрезвычайно успешным при лечении лейкемии, лимфомы и других жидких видов рака или рака, присутствующего в жидкостях организма.
Т-клеточная терапия химерного антигенного рецептора (CAR) – это тип лечения, при котором Т-клетки пациента – самые мощные иммунные клетки организма – извлекаются и конструируются для распознавания и уничтожения раковых клеток. Тем не менее, когда они нацелены на солидные опухоли, модифицированные Т-клетки могут также атаковать здоровые ткани, что приводит к токсичности, серьезному повреждению органов и, возможно, даже к смерти.
Группа исследователей из EPFL, Института Людвига по исследованию рака при Лозаннском университете (UNIL) и Университетской больницы Лозанны (CHUV) разработала новый основанный на белке метод отключения модифицированных Т-клеток по команде – своего рода система экстренной защиты для пациентов, которые плохо реагируют на лечение. Система управления, известная как STOP-CAR, была протестирована и валидирована на мышах, инфицированных клетками рака простаты. Его открытие может ускорить клиническую разработку новых CAR-методов лечения, которые ранее считались слишком рискованными. Команда опубликовала свое исследование в журнале Nature Biotechnology.
Живые наркотики
На базовом уровне новая система управления работает во многом так же, как и существующие методы. Т-клетки берутся из крови пациента, а затем генетически модифицируются так, что на их поверхности растут особые рецепторы, известные как рецепторы химерного антигена, или CAR. Эти рецепторы позволяют модифицированной клетке распознавать раковые клетки и связываться с ними. Затем генерируется сигнал, инструктирующий клетку атаковать.
На этом этапе новый метод отличается. Используя компьютерный дизайн белка, исследователи модернизировали рецептор, чтобы сигнал, генерируемый при его связывании с опухолевым антигеном, можно было отключить, эффективно отключив Т-лимфоциты.
Система контроля предполагает введение пациенту молекулы как отдельного лекарства. Т-клетка содержит естественно связывающиеся пары белков, которые несут информацию между рецептором и внутренней структурой Т-клетки. Молекула нарушает взаимодействие между этими белками, тем самым нарушая сигнал и эффективно выключая клетку.
"Настоящее преимущество этой системы состоит в том, что мы можем снова включить Т-клетку, если прекратим введение молекулы," объясняет Бруно Коррейя, один из старших авторов статьи и доцент Института биоинженерии, входящий в Инженерную школу EPFL. "Нет необходимости уничтожать Т-клетки, если они представляют угрозу для здоровья пациента. Система позволяет точно контролировать эффекты иммунотерапии"
Преимущества на этом не заканчиваются. Наблюдения показали, что длительное воздействие антигенов может вызвать истощение Т-лимфоцитов. Временное отключение клеток дает им время отдохнуть и восстановить силы.
"Сама эта работа и ее потенциал действительно захватывают," говорит Джордж Кукос, директор отделения Института Людвига по исследованию рака "но я думаю, что это также показывает, как хорошо организованное междисциплинарное сотрудничество может привести к значительным научным открытиям. Работая с EPFL и другими нашими партнерами в регионе, мы надеемся как можно быстрее предоставить пациентам с онкологическими заболеваниями терапию STOP-CAR-T."