Novi pristup temelji se na progenitorskim stanicama koje se mogu neograničeno umnožavati i stvarati imunološke stanice koje napadaju tumore.
Ljudski imunološki sustav već je prirodno opremljen iznimno snažnim mehanizmima za obranu od stanica raka. Jedna od ključnih prvih linija obrane su specijalizirane bijele krvne stanice poznate kao makrofagi. Njihovo ime potječe iz grčkog jezika i znači „veliki jedač”, što vrlo slikovito opisuje njihovu funkciju – ove stanice doslovno „proždiru” abnormalne i potencijalno opasne stanice, uključujući i stanice raka.
Osim toga, makrofagi unutar tumora mogu odašiljati i signal „pojedite me”, čime aktiviraju dodatne komponente imunološkog sustava, uključujući T stanice. Zbog svoje ključne uloge, makrofagi su već dugo zanimljiv cilj u istraživanju novih terapija raka, no dosadašnji pokušaji iskorištavanja njihovog punog potencijala nisu dali očekivane rezultate.
Sada bi se to, prenosi ScienceAlert, moglo promijeniti zahvaljujući novom istraživanju tima znanstvenika sa Sveučilišta Južne Kalifornije (USC), koji tvrde da su pronašli način kako osigurati praktički neograničen izvor stanica potrebnih za njihovu proizvodnju.
Novi pristup: „progenitori” makrofaga
Znanstvenici su uspjeli genetski manipulirati tzv. progenitorskim stanicama makrofaga – stanicama iz kojih se u konačnici razvijaju makrofagi u laboratorijskim uvjetima. Važno je naglasiti da se ne radi o klasičnim matičnim stanicama, već o stanicama koje prethode matičnima u razvojnom lancu, ali posjeduju iznenađujuću sposobnost: mogu se višestruko umnožavati, odnosno stvarati vlastite kopije.
– Prevladavajuće mišljenje bilo je da je dugoročna sposobnost samoodržavanja u krvnom sustavu isključivo svojstvo matičnih stanica koje mogu proizvesti sve vrste krvnih i imunoloških stanica. Međutim, otkrili smo da, u odgovarajućim uvjetima, i progenitorske stanice mogu imati tu sposobnost – mogu se intenzivno dijeliti, a pritom zadržati svoj identitet i funkciju stvaranja imunoloških stanica – pojašnjava biolog Qi-Long Ying sa USC-a.
Prema istraživačima, to otvara potpuno novu mogućnost: stvaranje skalabilne baze za razvoj staničnih terapija koje bi se mogle primjenjivati u liječenju raka, zaraznih bolesti i potencijalno brojnih drugih stanja.
Nadogradnja CAR-T pristupa
Jedna od najpoznatijih modernih imunoterapija raka je CAR-T terapija, koja uključuje izdvajanje T stanica pacijenta, njihovu genetsku modifikaciju kako bi učinkovitije prepoznavale i uništavale stanice raka te njihovo vraćanje u organizam.
Ova metoda već je pokazala značajne rezultate u kliničkim ispitivanjima i u nekim slučajevima značajno produljila život pacijenata. Međutim, CAR-T terapija najbolje djeluje kod karcinoma krvi, dok je njezina učinkovitost kod čvrstih tumora i dalje ograničena.
S druge strane, makrofagi su najzastupljenije imunološke stanice unutar mnogih tumora, ali ih je izuzetno teško uzgajati i genetski modificirati u laboratorijskim uvjetima. Osim toga, izazov predstavljaju i njihovo kratko preživljavanje izvan tijela te poteškoće pri zamrzavanju i dugotrajnom skladištenju.
Zbog toga znanstvenici razvijaju koncept CAR-M terapije, sličan CAR-T pristupu, ali koji koristi makrofage umjesto T stanica.
Ključ bi mogli biti GMP progenitori
Novo istraživanje fokusira se na granulocitno-monocitne progenitore (GMP) – stanice iz kojih nastaju makrofagi. Tim sa USC-a, u suradnji s kolegama, istražio je kako kontrolirati rast ovih stanica u laboratoriju te je otkrio precizne uvjete prehrane i kemijskih signala potrebnih za njihovo uspješno umnožavanje u različitim fazama razvoja.
Drugim riječima, uspjeli su „naučiti” GMP stanice kako se učinkovito razmnožavati i održavati u kontroliranim uvjetima. U laboratorijskim testiranjima, genetski modificirani GMP-ovi uspješno su proizvodili snažne CAR-M stanice. Kada su takve laboratorijski uzgojene GMP stanice ubrizgane u miševe s modelima raka krvi i čvrstih tumora, pokazalo se da su se progenitori širili kroz organizam i kontinuirano stvarali nove makrofage i druge imunološke stanice.
Za razliku od izravno ubrizganih makrofaga, GMP stanice su se pokazale znatno učinkovitijima jer su se mogle razmnožavati u tijelu domaćina i time osigurati stalan „dotok” imunoloških stanica. Rezultat je bio usporavanje progresije bolesti, i kod karcinoma krvi i kod čvrstih tumora.
– Ova metoda proširenja i genetskog inženjeringa GMP stanica otvara vrata brojnim kliničkim primjenama, slično kao što je to omogućilo proširenje i inženjering T stanica – ističe biolog Ravi Majeti sa Sveučilišta Stanford, koji je sudjelovao u istraživanju. Dodaje i kako je već sada pokazano da se ove stanice mogu programirati za različite funkcije, ali da potencijal istraživanja još nije ni približno iscrpljen.
Novi smjer u razvoju imunoterapija
Dugo se u znanstvenoj zajednici pokušavalo odrediti koje su T stanice najpogodnije za CAR-T terapije. No ovo istraživanje otvara drugačiju perspektivu – možda ključ nije samo u „poboljšavanju” postojećih imunoloških stanica, već u njihovom odabiru u ranijim fazama razvoja.
– Naše istraživanje sugerira da budućnost imunoterapije možda neće ovisiti samo o dizajniranju boljih CAR receptora, nego i o odabiru pravog razvojnog stadija stanice – zaključuje Ying. Istraživanje je objavljeno u časopisu Cell.
(Ordinacija.hr)
