A módszer, ami elpusztítja a rákot

Emberi vér vörösvérsejtekkel, T-sejtekkel (narancs) és vérlemezkékkel (zöld)

A biológiailag lebomló nanorészecskék genetikailag átprogramozzák a nyiroksejteket a daganat felismerésére és elpusztítására – és mindez a szervezeten belül zajlik.

A seattle-i (Egyesült Államok) Fred Hutchinson Cancer Research Center kutatói a Nature Nanotechnology című folyóiratban publikálták eredményeiket, amelyek igazolják, hogy a nanorészecskék segítségével genetikailag átalakított T-limfociták az esetek egy részében teljesen elpusztították az egérmodellben kialakított leukémiát, és a többi esetben is lelassították a daganat előrehaladását.

„Tudomásunk szerint ez az első olyan technológia, amely gyorsan és testen kívül végrehajtott laboratóriumi manipuláció nélkül tumorfelismerő képességgel ruházza fel a T-sejteket – nyilatkozta dr. Matthias Stephan, a kutatás vezetője. –

Az átprogramozott sejtek a beavatkozást követő 24–48 órán belül akcióba lépnek, majd hetekig a felszínükön hordozzák a daganatsejteket felismerő receptort.

Ezek alapján a módszer elég gyors és erős immunválaszt eredményez ahhoz, hogy elpusztítsa a rákos sejteket, mielőtt azok végeznének a gazdaszervezettel."

Bárhol, bármikor bevethető

A sejtes immunterápia név alatt összefoglalt modern kezelési módok már eddig is ígéretesnek bizonyultak a klinikai vizsgálatokban, de továbbra is megoldatlan feladat, hogy miként lehetne őket széles körben elérhetővé és gyorsan alkalmazhatóvá tenni. Jelenleg általában néhány hétig tart ezeknek a kezeléseknek az előkészítése: a T-nyiroksejteket le kell venni a pácienstől, és genetikai módosítás, valamint speciális körülmények között történő sejttenyésztés után kell őket infúzióban visszajuttatni a beteg keringésébe.

A most kifejlesztett nanorészecskék kiválthatják ezeket az idő- és költségigényes lépéseket. Bár az új T-sejtátprogramozás még jó néhány lépésnyire van a klinikai alkalmazástól, Stephan már látja a jövőt, ahol a daganatok és fertőző betegségek elleni, sejtalapú immunterápiák bonyodalmas és drága procedúrából könnyen beadható, a gyógyszertári polcról leemelhető és bárhol elérhető kezelésekké alakulnak.

Daganatsejtet megtámadó T-sejtek (narancssárga) Forrás: Semmelweis Egyetem

„Nekem még nem volt daganatos betegségem, de ha egyszer rákkal diagnosztizálnának, biztosan azt szeretném, hogy azonnal kezdjük meg a kezelést – mondta el a kutató. –

Azt szeretném, hogy a sejtes immunterápia olyan kezelési opció legyen, amely akár már a diagnózis napján elindítható, és hogy a betegek ambuláns kezelés formájában, a lakóhelyükhöz közel megkaphassák."

CAR T-sejtek

Stephan a T-sejteket megcélzó nanorészecskéket kifejezetten azzal a céllal fejlesztette ki, hogy a sejtes immunterápia minél több emberhez eljuthasson.

Az eljárás lényege az, hogy a T-sejtek átprogramozása a fáradságos és hosszadalmas laboratóriumi eljárás helyett a szervezet belsejében történik, és napok alatt egész hadsereget állít fel a „sorozatgyilkos" daganatölő sejtekből.

A biológiailag lebomló nanorészecskék ún. CAR T-sejtekké, vagyis kimérikus antigénreceptort hordozó sejtekké transzformálják a T-limfocitákat.

Ezek a CAR T-sejtek a molekuláris mérnöki eljárással tervezett receptoruk segítségével felismerik a daganatsejteket, és aktiválódva elpusztítják őket. A CAR T-sejteken alapuló immunterápia hatékonyságát leukémiás betegekkel végzett korábbi klinikai kísérletek igazolták.

Így programozzák át a T-sejteket

A nanorészecskék kétféle funkcionalitást hordoznak. Egyfelől olyan molekulák borítják őket, amelyek elősegítik a T-sejtekhez való hozzátapadásukat és a sejtekbe való bejutásukat. Másfelől tartalmazzák azt a DNS-szakaszt, amely a kimérikus antigénreceptort kódolja, így a T-sejtekbe behatolva egy-két napon belül elindítják a CAR termelését. A nanorészecskék kialakítása biztosítja, hogy a CAR génnek a sejtmagba történő célba juttatása után a részecske többi része felszívódjék, magát a CAR-kódoló DNS-t pedig úgy tervezték, hogy az beépüljön a T-sejtek kromoszómáiba.

Miután igazolták, hogy a CAR gént hordozó nanorészecskék a T-sejtek észrevehető hányadát sikeresen átprogramozták, Stephan és munkatársai áttértek a módszer hatékonyságának vizsgálatára. A leukémia egérben kialakított modelljét használva összehasonlították a nanorészecske-stratégia és a jelenleg érvényes immunterápiás protokoll eredményességét. Ez utóbbiban először kemoterápiát alkalmaznak, majd ezt követően az egerektől levett és a laboratóriumban módosított CAR-hordozó T-sejteket juttatják vissza infúzióval.

Emberi vér vörösvérsejtekkel, T-sejtekkel (narancs) és vérlemezkékkel (zöld) Forrás: Dennis Kunkel, Dennis Kunkel Microscopy, Inc.

A nanorészecskével átprogramozott T-sejtek derekasan állták a versenyt a hagyományos immunterápiával: mindkét módszer 2 hétről átlagosan 58 napra hosszabbította meg a közepes túlélést.

Másfajta betegségek ellen is hatásos lenne

Stephanék nanorészecskéinek ezzel együtt még számos akadályt le kell küzdeniük, mielőtt emberben is kipróbálásra kerülhetnek. A kutatók olyan cégekkel létesítettek együttműködést, amelyek klinikai tisztaságú nanorészecskéket tudnak előállítani, hogy a CAR gén célba juttatását és kifejezését minél biztonságosabbá – s ezáltal emberi felhasználásra alkalmassá – tegyék. Emellett Stephan célul tűzte ki a nem vérképzőszervi daganatok kezelését is, s ennek érdekében együttműködést kezdeményezett a Fred Hutchinson Központ több másik kutatócsoportjával is.

Stephan hozzátette: a daganatellenes immunterápia valójában csak a kezdet, hiszen a nanorészecskéket elvben úgy is lehet módosítani, hogy fertőző betegségekkel szemben nyújtsanak védelmet. Hasznosak lehetnek például az olyan betegek számára, akiknek az immunrendszere sürgős erősítésre szorul egy komolyabb fertőzés elleni küzdelemben, és nincs idejük kivárni, míg egy hagyományos oltás hatni kezd.

„Reményeink szerint a módszer olyan fertőző betegségek ellen is hatékony lesz, mint a hepatitisz vagy a HIV – bizakodik a professzor. –

Elég a T-sejtek egészen apró hányadát átprogramozni, és máris hatékony védelmet nyújtanak egy vírussal szemben."