Nöroteknoloji

Yapay Lenf Nodu Kanser Tedavisinde Umut Veriyor

Özet: Araştırmacılar, T hücrelerini kanser hücrelerini tanıması ve öldürmesi için eğitebilen ve potansiyel olarak kanser tedavisinde devrim yaratabilecek yapay bir lenf düğümü geliştirdi. Bu yeni yöntem, kansere karşı bağışıklık tepkisini artırmak için cilt altına bağışıklık bileşenleriyle dolu bir kesenin yerleştirilmesini içeriyor.

Çalışma, yapay lenf düğümünün melanom ve kolon kanseri olan farelerde etkinliğini gösterdi. Yaklaşım, mevcut tedavilere kıyasla daha az üretim adımına yol açabilir ve bağışıklık sisteminin kanserle savaşma yeteneğini artırabilir.

Ana unsurlar:

  1. Yapay lenf düğümü, T hücrelerini eğitmek için hyaluronik asit ve bağışıklık sistemini uyarıcı moleküller kullanıyor.
  2. Farelerde yapay lenf düğümü hayatta kalma oranlarını artırdı ve kanser büyümesini yavaşlattı.
  3. Bu yöntem, karmaşık hücre ekstraksiyonu ve manipülasyonu ihtiyacını azaltarak kanser tedavisini basitleştirebilir.

Kaynak: Johns Hopkins Tıp

Johns Hopkins Medicine bilim insanları, fareler ve insan hücreleri üzerinde yapılan yeni bir araştırmaya göre, kanseri tedavi etme potansiyeli olan yapay bir lenf nodu geliştirdiklerini söylüyor.

Yeni geliştirilen lenf düğümü (bağışıklık sistemi bileşenleriyle dolu bir kese) derinin altına implante ediliyor ve bağışıklık sistemi T hücrelerine kanser hücrelerini tanımayı ve öldürmeyi öğretmek için bir öğrenme merkezi ve uyarıcı gibi davranacak şekilde tasarlandı.

Deneylerin ayrıntıları yakın zamanda çevrimiçi olarak ve 6 Haziran sayısında yayınlandı. Gelişmiş Malzemeler.

Bu bir kişinin ana hatlarını gösterir.
Sayıları yüzlercedir, böylece vücudun bir bölgesindeki bağışıklık hücreleri, bağışıklık sistemini yaklaşan tehlikeye karşı uyarmak için uzaklara gitmek zorunda kalmazlar. Kredi: Nörobilim Haberleri

Lenf düğümleri (başta boyun, koltuk altı ve kasık olmak üzere vücudun her yerindeki küçük bezler) fareler ve insanlar da dahil olmak üzere memelilerin bağışıklık sistemlerinin bir parçasıdır. Sayıları yüzlercedir, böylece vücudun bir bölgesindeki bağışıklık hücreleri, bağışıklık sistemini yaklaşan tehlikeye karşı uyarmak için uzaklara gitmek zorunda kalmazlar.

Araştırmanın ilk yazarı ve şu anda araştırma görevlisi olan Natalie Livingston, Ph.D., “Bunlar, bağışıklık sisteminin savaşan hücreleri olan T hücrelerinin hareketsiz kaldığı, enfeksiyonlarla veya diğer anormal hücrelerle savaşmak için etkinleştirilmeyi bekleyen bir iniş noktasıdır” diyor. Massachusetts General Hospital’da doktora sonrası araştırmacı.

“Kanserler T hücrelerini hareketsiz kalmaları için kandırabildiğinden, yapay lenf düğümü, lenf düğümünün yanına enjekte edilen T hücrelerini bilgilendirmek ve aktive etmek için tasarlandı.”

Yapay lenf düğümünü oluşturmak için bilim insanları, kozmetiklerde ve losyonlarda yaygın olarak kullanılan ve vücudun derisinde ve eklemlerinde doğal olarak bulunan nemlendirici bir madde olan hyaluronik asit kullandılar.

Özellikleri nedeniyle hyaluronik asit, vücuda implante edilmesi veya uygulanması amaçlanan yara iyileştirici yamalar gibi biyolojik olarak parçalanabilen malzemelerde sıklıkla kullanılır. Bu özellikler arasında hyaluronik asit, bir hücre yüzeyi reseptörü aracılığıyla T hücrelerine bağlanabilir.

Jonathan Schneck, MD, Ph.D. liderliğindeki Johns Hopkins bilim adamları, 2019’da hyaluronik asidin T hücresi aktivasyonunu artırdığını gösteren bir araştırma yayınladılar.

Mevcut çalışmada Johns Hopkins ekibi, yeni lenf düğümleri için iskele veya baz olarak hyaluronik asit kullandı ve T hücrelerini ve diğer hücreleri yenileyen MHC (ana doku uyumluluk kompleksi) veya HLA (insan doku uyumluluk antijeni) moleküllerini ekledi. Bağışıklık sistemi bileşenleri.

Daha sonra, T hücrelerine neyi arayacaklarını “öğretmek” için kanser hücrelerinde ortak olan molekülleri ve antijenleri de eklediler.

Livingston, “Yapay lenf düğümüne farklı antikorlar ekleyerek, T hücrelerinin neyi aramak üzere etkinleştirildiğini kontrol etme yeteneğine sahip oluyoruz” diyor.

Ortaya çıkan yapay lenf düğümü yaklaşık 150 mikron büyüklüğünde, yani insan saçının yaklaşık iki katı genişliğindedir. Derinin altında kalacak kadar küçük, kan dolaşımına karışmayacak kadar da büyüktür.

Johns Hopkins Üniversitesi Tıp Fakültesi’nde patoloji, tıp ve onkoloji profesörü ve Johns Hopkins Üniversitesi Direktörü Schneck, “Bu yaklaşımın CAR-T gibi diğer hücre bazlı tedavilere göre bir avantajı, üretim adımlarının daha az olmasıdır” diyor. Translasyonel İmmün Mühendisliği Merkezi ve Hücre Mühendisliği Enstitüsü, Kimmel Kanser Merkezi ve Nanobiyoteknoloji Enstitüsü üyesidir.

Mevcut hücre bazlı tedaviler, bir hastadan T hücrelerinin çıkarılmasını, belirli bir kanser türünü tanımak için bunların vücut dışında manipüle edilmesini ve hastaya geri enjekte edilmesini gerektirir.

“Bizim yaklaşımımızda, T hücrelerini yapay bir lenf düğümüyle birlikte enjekte ediyoruz ve T hücreleri, vücudun içindeki yapay lenf düğümü tarafından hazırlanıp eğitiliyor. Daha sonra, T hücreleri kanser hücrelerini yok etmek için her yere gidebilir” diyor araştırma ekibini yöneten Schneck ve Johns Hopkins Nanobiyoteknoloji Enstitüsü müdürü Ph.D. Hai-Quan Mao.

Livingston, Schneck ve araştırma ekibi yapay lenf düğümünü melanom veya kolon kanseri implante edilen farelerde test etti. Tümörlerin implante edilmesinden altı gün sonra farelere yapay lenf düğümü ve T hücreleri enjeksiyonu yapıldı.

Johns Hopkins ekibi, bu fareleri, yalnızca yapay lenf düğümü alan farelerle, yalnızca T hücrelerini (yapay lenf düğümü tarafından aktive edilmemiş) alan farelerle ve T hücrelerini anti-inflamatuar adı verilen bir immünoterapi ilacı sınıfıyla kombinasyon halinde alan farelerle karşılaştırdı. -PD-1.

Dokuz gün sonra, yapay lenf düğümü, T hücreleri ve anti-PD-1 ilacının bir kombinasyonunu alan melanomlu ve kolon kanserli fareler en iyi hayatta kalma oranlarına sahip oldu (yedi fareden üçü 33. günde hala hayattaydı), yalnızca yaklaşık 26 gün yaşayan diğer gruplarla karşılaştırıldığında.

Bu fare grubu aynı zamanda en yavaş kanser büyüme oranına da sahipti. Kanserlerin boyutunun diğer gruplara göre iki katına çıkması beş ila 10 gün daha uzun sürdü.

Bilim adamları ayrıca yapay lenf düğümünün diğer bağışıklık hücrelerinin akınını çektiğini ve bağışıklık sistemini daha da uyarmaya yardımcı olmak için “immünolojik olarak aktif bir niş” görevi gördüğünü buldu. Yapay lenf düğümünün yanında farelere T hücreleri enjekte edildiğinde, T hücresi sayıları dokuz kata kadar arttı.

Livingston, yapay lenf nodu yaklaşımının, tipik olarak T hücrelerine ne arayacağını öğreten bir bağışıklık sistemi bileşeni olan dendritik hücreyi aktive eden kanser aşısından farklı olduğunu söylüyor.

Kanserli kişilerde sıklıkla arızalı dendritik hücreler gelişir ve yapay lenf düğümü, T hücrelerini doğrudan aktive etmek için dendritik hücreyi atlar.

Araştırma ekibi, lenf düğümüne daha fazla bağışıklık sinyalleme molekülü eklemek ve konağın bağışıklık hücrelerinden daha fazlasını yapay lenf düğümü ortamına almak için ek laboratuvar çalışmaları yapmayı planlıyor.

Schneck, “Kendi immünoloji topluluğunu oluşturan, bir tür canlı ilaç olan potansiyel bir terapi yaratmak için malzeme bilimi ve immünoloji disiplinlerini harmanladık” diyor.

Araştırmacılar, araştırmalarında anlatılan teknolojiyi içeren bir patent başvurusunda bulundular.

Finansman: Araştırmanın finansmanı Ulusal Sağlık Enstitüleri (R01EB029341, R21CA185819, P41EB028239, T32AI007417), Ulusal Bilim Vakfı, Ruth L. Kirschstein Doktora Öncesi Bireysel Ulusal Araştırma Hizmeti Ödülü (F31CA275271), NIH Kanser Nanoteknoloji Eğitim Merkezi tarafından sağlanmıştır. Johns Hopkins NanoBioTeknoloji Enstitüsü, Ulusal Bilim Vakfı Lisansüstü Araştırma Bursu, ARCS Vakfı, Siebel Vakfı ve Kanada Doğa Bilimleri ve Mühendislik Araştırma Konseyi Lisansüstü Bursları – Doktora Ödülü.

Araştırmaya katkıda bulunan diğer Johns Hopkins araştırmacıları arasında John Hickey, Hajin Sim, Sebastian Salathe, Joseph Choy, Jiayuan Kong, Aliyah Silver, Jessica Stelzel, Mary Omotoso, Shuyi Li, Worarat Chaisawangwong, Sayantika Roy, Emily Ariail, Mara Lanis, Pratibha yer alıyor. Pradeep, Joan Glick Bieler, Savannah Est Witte, Elissa Leonard, Joshua Doloff ve Jamie Spangler.

Bu kanser araştırma haberi hakkında

Soyut

Yapay Lenf Düğümü Matrisinde Terapötik Antijene Spesifik T Hücrelerinin İn Vivo Stimülasyonu

T hücreleri, antijene spesifik immün yanıtların kritik aracılarıdır ve immünoterapinin ortak hedefleridir. Biyomateryal yapı iskeleleri daha önce antijene özgü bağışıklık tepkilerini ortaya çıkarmak üzere antijen sunan hücreleri uyarmak için kullanılmıştı; ancak saf, endojen, tümöre özgü T hücrelerini in vivo olarak doğrudan uyaran ve genişleten yapısal ve moleküler özellikler tanımlanmamıştır.

Burada, peptit yüklü MHC kompleksi (Sinyal 1), ortak uyarıcı sinyal anti-CD28 (Sinyal 2) ve bağlı bir IL ile konjuge edilmiş bir hücre dışı matris hidrojeli içeren yapay bir lenf düğümü (aLN) matrisi oluşturulur. -2 (Sinyal 3), aşılar gibi T hücrelerini yerinde aktive etmeye yönelik diğer yaklaşımların karşılaştığı zorlukları atlayabilir.

Bu dinamik bağışıklık uyarıcı platform, doğrudan in vivo antijene özgü CD8+ T hücresi uyarımının yanı sıra konakçı bağışıklık hücrelerinin toplanması ve koordinasyonunu sağlayarak antijene özgü T hücresi aktivasyonu ve genişlemesi için bağışıklık uyarıcı bir mikro ortam sağlar.

aLN’nin saf, vahşi tip CD8+ T hücreleriyle birlikte enjekte edilmesi, hedef hücreleri öldüren ve birkaç distal tümör modelinde tümör büyümesini yavaşlatan tümör hedefli T hücrelerinin güçlü aktivasyonuna ve genişlemesine neden olur.

aLN platformu, ex vivo hazırlamaya veya genişletmeye ihtiyaç duymadan güçlü in vivo antijene spesifik CD8+ T hücresi uyarımını indükler ve immünoterapiler için antijene spesifik yanıtların yerinde manipülasyonuna olanak tanır.

Kaynak ve İleri Okuma: https://neurosciencenews.com/artificial-lymph-node-cancer-26263/

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu