BAGAIMANA SEL IMUN DAPAT DIKAWAL UNTUK MEMBUNUH BARAH

Dengan membuat kejuruteraan sel T yang membunuh kanser yang dapat dimanipulasi tanpa kawalan oleh alat kawalan jauh, para penyelidik telah menambahkan ciri yang berpotensi kuat pada jenis imunoterapi yang sudah menjanjikan yang dikenali sebagai terapi sel T CAR.

Rawatan yang kurang invasif dan lebih kuat untuk barah berada di kaki langit.

Sebuah laporan mengenai kajian itu, yang dipimpin oleh University of California, San Diego (UCSD), akan diterbitkan di Prosiding Akademi Sains Nasional.

Imunoterapi, pendekatan yang agak baru untuk memerangi barah, memanipulasi dan menguatkan sistem imun pesakit untuk menghilangkan tumor.

Salah satu jenis imunoterapi yang muncul dengan cepat adalah terapi sel T reseptor antigen chimeric (sel CAR T).

Dalam terapi sel CAR T, sel kekebalan yang disebut sel T diambil dari seseorang dan diubah secara genetik di makmal sehingga mereka dapat mengenali dan membunuh sel barah dengan lebih berkesan. Sel-sel yang direkayasa kemudian digandakan dan dimasukkan semula ke dalam orang tersebut.

Direka untuk membunuh sel barah

Bahagian sel T yang diubahsuai secara genetik adalah reseptor antigen chimeric (CAR). Ini mengandungi pelbagai elemen sintetik, termasuk yang dapat mengenali ciri unik sel tumor yang dikenali sebagai antigen yang berkaitan dengan tumor, dan yang lain yang mengaktifkan sel T untuk membunuh sasaran.

Ketika terapi sel CAR generasi baru telah dikembangkan, CAR telah menjadi semakin canggih dan memperoleh lebih banyak ciri, termasuk beberapa yang meningkatkan kekuatan anti-tumor dan kegigihan sel-sel T yang diubah.

Dua terapi sel T CAR baru-baru ini telah diluluskan di Amerika Syarikat: satu untuk rawatan leukemia limfoblastik akut pada kanak-kanak, dan satu lagi untuk rawatan limfoma lanjut pada orang dewasa.

Walau bagaimanapun, kini terdapat kebimbangan mengenai apakah imunoterapi jenis ini dapat digunakan dengan berkesan untuk merawat barah dengan tumor pepejal, seperti payudara dan usus besar.

Satu kebimbangan adalah sama ada sel T yang direkayasa dapat dibuat cukup kuat untuk mengatasi daya tahan lingkungan mikro di dalam tumor padat terhadap tindak balas imun.

Renier J. Brentjens, ahli onkologi perubatan dan perintis awal terapi sel CAR T, mengatakan bahawa apa yang diperlukan adalah "sel T super."

Dia dan pasukannya di Pusat Kanser Memorial Sloan Kettering di New York City, NY, sedang berusaha untuk menyelesaikan masalah rintangan persekitaran mikro yang mereka sebut sebagai "sel CAR T berperisai."

Ciri mekanogenetik ditambahkan pada sel T

Keprihatinan lain yang menjadi tantangan bagi para pengembang terapi adalah bahawa "penargetan sel-sel CAR T yang tidak spesifik terhadap tisu-tisu non-ganas boleh mengancam nyawa," kata Peter Yingxiao Wang, seorang profesor bioengineering di UCSD dan salah seorang penyelidik kanan mengenai yang baru. belajar.

Dalam laporan jurnal mereka, Prof.Wang dan anggota pasukan kajian yang lain menerangkan bagaimana mereka menambah ciri baru pada terapi sel T CAR di mana sel T membawa modul yang dapat dimanipulasi untuk menghasilkan perubahan gen dan sel melalui ultrasound yang dikendalikan dari jarak jauh dan tidak invasif.

Mereka percaya bahawa ciri-ciri baru tersebut berpotensi menjadikan terapi sel CAR T lebih kuat untuk melawan barah dan cenderung untuk menghasilkan kesan sampingan yang buruk.

Mereka mengatakan bahawa ada "keperluan kritikal" untuk alat yang dapat berfungsi dengan cara ini, terutama ketika menerjemahkan perlakuan eksperimental baru ke dalam haiwan dan manusia.

Pendekatan baru adalah contoh mekanogenetik, yang merupakan bidang baru yang memanipulasi sifat mekanik pada tahap sel untuk mengubah ekspresi gen dan fungsi sel.

'Ketepatan dan kecekapan yang belum pernah terjadi sebelumnya'

Pasukan ini merekayasa CAR pada sel T untuk membawa sensor mechano yang dimuat dengan gelembung mikro yang bergetar ketika terkena gelombang ultrasound.

Gelembung mikro mengaktifkan protein yang dikodkan oleh gen yang disebut Piezo Type Mechanosensitive Ion Channel Component 1 (PIEZO1). Protein PIEZO1 adalah "saluran ion yang diaktifkan secara mekanikal yang menghubungkan daya mekanikal dengan isyarat biologi."

Setelah diaktifkan, saluran PIEZO1 membolehkan ion kalsium memasuki sel T. Tindakan ini mencetuskan lata reaksi molekul yang menghidupkan gen yang membantu sel T untuk mengenali dan membunuh sel barah.

"Karya ini," kata Prof Wang, "akhirnya dapat menghasilkan ketepatan dan kecekapan yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam imunoterapi sel CAR T terhadap tumor pepejal, sambil meminimumkan ketoksikan di luar tumor."