Priroda: Nevjerojatno! Tanka metalna membrana daje car-t ćelije učinkovito u čvrste tumore

Što ako se metal koji se već koristi za saniranje lomova, ispravljanje zuba i sprečavanje začepljenih arterija također može upotrijebiti za zaustavljanje širenja raka?

U novoj studiji, istraživači iz istraživačkog centra za rak Fred Fred Hutchinson u Sjedinjenim Državama otkrili su po prvi put da mala tanka metalna mreža opterećena imunološkim stanicama koje se bore protiv raka može smanjiti pretklinički model raka jajnika. Rezultati su nedavno objavljeni u časopisu Nature Biomedical Engineering pod naslovom "Nitinol tanki filmovi funkcionalizirani s car-t stanicama za liječenje čvrstih tumora."

Fotografije iz Centra za istraživanje raka Freda Hutchinsona

Matthias Stephan, doktor znanosti, istraživač u istraživačkom centru Fred Hutchinson, i odgovarajući autor članka, rekao je, "stanične terapije za borbu protiv raka bile su vrlo uspješne u karcinomu krvi, ali ne i u čvrstim tumorima. Naša otkrića pokazuju da tanka metalna mrežica nabijena genetski izrađenim t-stanicama za borbu protiv raka jajnika može ukloniti tumore u 70 posto liječenih miševa, što nam daje važan korak ka staničnoj terapiji učinkovitoj protiv solidnih tumora. "

Čvrsti tumori, uključujući karcinom dojke, jajnika i gušterače, imaju različite strategije za izbjegavanje i uzvraćanje protiv imunoloških stanica koje ubijaju rak, poput T stanica ili car-t stanica, koje izražavaju himerni receptor za antigen (CAR). Ubrizgavanje raka - same borbene ćelije neće raditi; Ne mogu doći do tumora ili ako dođu do stanica raka, umorni su od pokušaja ubijanja stanica raka i ne uspiju.

Stephan je dizajnirao materijal koji je siguran za ljude i koji može prenijeti stanice koje se bore protiv raka u tumore. "Osim što minimizira nuspojave na pacijente, naš krajnji cilj je brže, jeftinije i lakše isporučiti pacijentima terapiju t-stanicama, " On je rekao.

Da bi se to učinilo, Stephanovo novo istraživanje učitava car-t stanice koje ciljaju rak jajnika na poroznu mrežu metalnih membrana koje se zatim postavljaju na tumor.

"To nije samo pasivni uređaj za dostavu. To je i otpuštajuća platforma za pokretanje proliferacije car-t stanica, koja može prevladati obranu tumora protiv tih T stanica."

Istraživači su koristili tanke, gotovo prozirne metalne membrane koje je napravila tvrtka Monarch Biosciences. Metalni film, debljine 10 mikrona i izrađen od legure Nitinola, može se sigurno ugraditi u tijelo i koristiti u drugim medicinskim uređajima.

Pod moćnim mikroskopima metalni film ima sićušne prostore koji se mogu konfigurirati u različite obrasce. Taj se prostor može napuniti lijekovima ili drugom tekućinom, a metalna membrana se može implantirati u tijelo, gdje tekućina curi i pronalazi svoje mete.

Stephan i njegovi kolege htjeli su vidjeti mogu li metalne membrane sadržavati T stanice i isporučiti te stanice koje se bore protiv raka do tumora.

"Morali smo pronaći prostorni uzorak metalnih membrana koji je vrlo pogodan za t-stanice. Prostorni uzorak mora biti dovoljno mali da ne dozvoljava da stanice padnu između pukotina, ali ne toliko mali da se T stanice osjećaju prenapučeno da bi se mogle kretati „.

Otkrili su da linearni uzorak, sličan prikazu labirint odozgo prema dolje, najbolje odgovara T-stanicama. Prekrili su metalnu membranu raznim materijalima, omogućujući auto-t ćelijama da jedanput unutar tijela rastu i umnožavaju se.

Istraživači su metalnu membranu naložili auto-t stanicama koje su programirane da traže marker stanica karcinoma jajnika ROR1.Ove genetski inženjerirane car-t ćelije bile su smještene na obje strane metalne membrane i potom apsorbirane u središte obloženog materijala ,

"To je poput štruce kruha s umakom od naranče s obje strane", rekao je Stephan. Ta metalna membrana je kruh, a zatim stavljamo car-t stanice sa svojih strana, a te ćelije se zatim uranjaju u sredinu. "

Korištenjem laboratorijskog modela raka jajnika, istraživači su implantirali metalnu membranu koja sadrži car-t stanice u tumor. T stanice migriraju iz metalne membrane i metastaziraju u blizinu tumora. U roku od 10 dana svi su tumori u miševima nestali. Za 20 dana 70 posto miševa ostalo je bez tumora.

Ako se potvrdi više istraživanja i kliničkih ispitivanja, metoda implantacije metalnih membrana koje inhibiraju rast tumora eventualno bi se mogla koristiti za liječenje bolesti poput karcinoma gušterače i jajnika.

U drugom pokusu, istraživači su otkrili da cjevaste metalne membrane impregnirane car-t stanicama sprječavaju rast tumora u takve membrane. Metoda se može koristiti za liječenje karcinoma koji uzrokuju opstrukciju dišnih putova ili probavnog sustava, poput karcinoma pluća, gušterače ili jednjaka, pri čemu se stenti koriste za suzbijanje smetnji tumora kod gutanja.

"Mi se fokusiramo na car-t stanice u našim trenutnim eksperimentima, ali vidim kako ovaj pristup radi s terapijama t-staničnim receptorima, prirodnim stanicama ubojica i drugim imunološkim stanicama koje ciljaju karcinom", rekao je Stephan.

Reference: 1.Michael E. Coon i sur. Nitinoli tankih filmova funkcionirali su sa CAR-T stanicama za liječenje čvrstih tumora. Nature Biomedical Engineering, 2019, doi: 10.1038 / s41551-019-0486-0.

2. Znanstvenici pokazuju da tanka metalna mreža nabijena T stanicama smanjuje čvrste tumore

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