Trái ngược với các bệnh ung thư máu khác, hiệu quả của các liệu pháp tế bào T nuôi dưỡng trong điều trị các khối u rắn, chiếm khoảng 90% của tất cả các khối u, rất hạn chế do một số rào cản ghê gớm. Giờ đây, các kỹ sư miễn dịch đã phát triển một phương pháp trị liệu miễn dịch dựa trên vật liệu sinh học mới có tên SIVET có khả năng phá vỡ các rào cản này.
Liệu pháp miễn dịch ung thư đã mang lại sự cải thiện lớn về khả năng sống sót và chất lượng cuộc sống của bệnh nhân, đặc biệt là với sự thành công của các liệu pháp ức chế tế bào T và điểm kiểm soát miễn dịch. Thật không may, trái ngược với các bệnh ung thư máu khác, hiệu quả của các liệu pháp tế bào T nuôi dưỡng trong điều trị các khối u rắn, chiếm khoảng 90% trong tất cả các khối u, rất hạn chế do một số rào cản ghê gớm.
Trong các liệu pháp tế bào T nuôi dưỡng, các tế bào T của bệnh nhân có khả năng gây độc tế bào được thiết kế bên ngoài cơ thể để chúng có thể liên kết các đặc điểm cụ thể (kháng nguyên) trên bề mặt tế bào khối u, giúp chuyển đổi chúng thành các tế bào tiêu diệt khối u. Tuy nhiên, sau khi được truyền lại vào hệ tuần hoàn máu của bệnh nhân hiến tặng, họ phải di chuyển một quãng đường dài để đến được khối u rắn và chỉ một phần nhỏ trong số họ đến được đó. Tại chỗ, chúng cần thâm nhập vào khối u thường khó xâm nhập, trong khi hoạt động gây độc tế bào của chúng bị ức chế bởi các tế bào khối u và môi trường vi mô mô xung quanh chúng. Ngoài ra, các khối u rắn càng phát triển thì thành phần tế bào của chúng càng trở nên không đồng nhất, bao gồm cả các loại kháng nguyên bề mặt của tế bào khối u,
Giờ đây, một nhóm các kỹ sư miễn dịch tại Viện Kỹ thuật lấy cảm hứng từ sinh học Wyss tại Đại học Harvard và Trường Kỹ thuật và Khoa học Ứng dụng Harvard John A. Paulson (SEAS) đã phát triển một phương pháp trị liệu miễn dịch dựa trên vật liệu sinh học mới có tên là SIVET (viết tắt của "hiệp lực". tại chỗtế bào T tăng cường tiêm chủng") có khả năng phá vỡ các rào cản này. Vật liệu sinh học tiêm được cho phép cả hai: phân phối cục bộ các tế bào T đặc hiệu kháng nguyên được chuyển trực tiếp đến các vị trí khối u và kích hoạt kéo dài của chúng, cũng như sự tham gia rộng rãi hơn của tế bào T hệ thống miễn dịch của vật chủ để mang lại tác dụng chống khối u lâu dài hơn nhiều đối với các tế bào khối u mang kháng nguyên mới. Đã được kiểm chứng ở những con chuột mang khối u ác tính, một loại khối u rắn đặc biệt hung dữ, SIVET cho phép thu nhỏ khối u nhanh chóng và bảo vệ lâu dài chống lại chúng. phát hiện được công bố trên tạp chí Nature Communications .
"Trong phương pháp SIVET, về cơ bản, chúng tôi đã kết hợp liệu pháp tế bào T nuôi dưỡng tác dụng nhanh với công nghệ vắc-xin ung thư bảo vệ lâu dài trong một vật liệu sinh học tích hợp được cung cấp tại địa phương. Việc thúc đẩy phương pháp này đối với môi trường bệnh nhân có thể giúp giải quyết một số hạn chế của các liệu pháp miễn dịch hiện tại và mang lại những bước tiến mới vào tác giả cao cấp David Mooney, Tiến sĩ, là thành viên Khoa cốt lõi sáng lập tại Viện Wyss và Giáo sư Kỹ thuật sinh học của Gia đình Robert P. Pinkas tại SEAS cho biết. Mooney lãnh đạo Nền tảng vật liệu miễn dịch của Viện Wyss và đồng lãnh đạo Kỹ thuật miễn dịch do NIH tài trợ để cải thiện liệu pháp miễn dịch ( i3) Điều phối trung tâm tại Viện Wyss và tập trung vào việc tạo ra các phương pháp tiếp cận dựa trên vật liệu sinh học để kích hoạt liệu pháp miễn dịch chống ung thư trong môi trường khối u rắn.
(adv)
Trong nghiên cứu mở rộng trước đây, nhóm của Mooney đã đi tiên phong trong việc tạo ra vắc-xin ung thư dựa trên vật liệu sinh học có khả năng lập trình các tế bào đuôi gai điều phối miễn dịch quan trọng, được gọi là tế bào trình diện kháng nguyên (APC), thành các tế bào chống lại khối u trong cơ thể . Mặc dù vắc-xin ung thư có thể mang lại lợi ích điều trị và phòng ngừa rộng rãi, nhưng tác dụng hướng đến khối u của chúng cần có thời gian để thể hiện trong cơ thể. Mặt khác, các tế bào T được chuyển giao thông thường dành riêng cho bệnh nhân đã sẵn sàng để tấn công các tế bào khối u khi tiếp xúc lần đầu nhưng tạo ra các phản ứng khá ngắn.
"Nền tảng mới của chúng tôi hoàn toàn tận dụng kiến thức chuyên môn của chúng tôi với các công nghệ vắc-xin ung thư và tế bào T nuôi dưỡng. Việc kết hợp những điều tốt nhất của hai thế giới này theo cách tiếp cận dựa trên vật liệu sinh học đa hướng cho phép loại bỏ nhanh chóng các khối u hiện có trong khi thu hút hệ thống miễn dịch vào sâu hơn nhiều đồng tác giả đầu tiên Kwasi Adu-Berchie, Ph.D., người đã hoàn thành bằng tiến sĩ cho biết. trong phòng thí nghiệm của Mooney và hiện là Nhà khoa học về Liệu pháp Miễn dịch Dịch chuyển tại Viện Wyss.
Adu-Berchie, Mooney và nhóm nghiên cứu đã phát triển một vật liệu sinh học cryogel có chứa các polyme collagen và alginate được liên kết chéo thành một giàn giáo xốp 3 chiều. Trong khi alginate cung cấp vật liệu sinh học với sự hỗ trợ về mặt cấu trúc, thì collagen đóng vai trò cung cấp các phối tử cần thiết cho quá trình vận chuyển tế bào T. Sau khi tiêm kho tế bào T đã được thiết kế vào gần vị trí khối u, vật liệu sinh học được nén sẽ phục hồi hình dạng ban đầu và bắt đầu giải phóng cytokine interleukin 2 (IL2) để tạo điều kiện thuận lợi cho sự mở rộng của các tế bào T được chuyển giao, di chuyển ra khỏi vật liệu sinh học và lên trên tế bào T. khối u để thực hiện một cuộc tấn công.
Ngoài ra, vật liệu sinh học giải phóng một cytokine thứ hai, viết tắt là GMCSF, thu hút các APC chủ vào khung xốp, sau đó cũng trở nên cô đặc và kích hoạt với sự trợ giúp của một phân tử tá dược được gọi là CpG gần khối u. Các APC được kích hoạt cũng xâm nhập vào khối u, nơi chúng tiếp nhận các kháng nguyên mới được tạo ra bởi các tế bào khối u đang chết dần và phân hủy do sự tấn công của tế bào T. Sau đó, các APC di chuyển đến các hạch bạch huyết gần đó, nơi chúng điều phối phản ứng vắc-xin rộng hơn bằng cách trình diện các kháng nguyên đã được xử lý cho các loại tế bào miễn dịch khác, bao gồm các tế bào T gây độc tế bào khác tấn công khối u theo từng đợt liên tiếp, cũng như các tế bào T ghi nhớ dự phòng cho khối u trong tương lai. tái phát.
Các nhà nghiên cứu đã điều tra SIVET trên mô hình chuột mang khối u ác tính và phát hiện ra rằng vật liệu sinh học đa chức năng cho phép kiểm soát khối u tốt hơn so với các tế bào T được chuyển giao thông thường tương tự được tiêm trực tiếp vào vị trí khối u hoặc truyền vào dòng máu của động vật. SIVET cho phép các tế bào T được phân phối duy trì hoạt động lâu hơn và giảm thiểu sự cạn kiệt của tất cả các tế bào T trong môi trường vi mô khối u khi so sánh với các điều kiện kiểm soát.
"Thông qua thành phần vắc-xin của mình, SIVET đã đào tạo hệ thống miễn dịch để loại bỏ khối u ác tính trong thời gian kéo dài đáng kể, và do đó cho phép động vật sống sót lâu hơn đáng kể so với động vật nhận bất kỳ phương pháp điều trị kiểm soát nào của chúng tôi. Điều này có thể được tạo điều kiện thuận lợi nhờ khả năng của vật liệu sinh học để ngăn chặn sự phát triển của các tế bào khối u thoát khỏi sự tấn công của các tế bào T được chuyển giao thông qua do chúng mất kháng nguyên được nhắm mục tiêu ban đầu," Adu-Berchie cho biết. "Việc xác định một kháng nguyên dành riêng cho khối u để chống lại các tế bào T đặc hiệu của người hiến tặng có thể được tạo ra để chuyển giao nuôi dưỡng có thể cung cấp cho SIVET đủ để tiếp tục bắt đầu một cuộc tấn công khối u ở quy mô và phạm vi rộng hơn nhiều.
"Nghiên cứu này là sự hội tụ tuyệt đẹp của hai phương pháp trị liệu miễn dịch mạnh mẽ được lập trình trong cơ thể để phối hợp với nhau. Công trình này một lần nữa chứng minh sức mạnh của việc áp dụng phương pháp tiếp cận liên ngành độc đáo -- trong trường hợp này là kết hợp các chiến lược từ khoa học vật liệu và kỹ thuật mô với miễn dịch học -- để tạo ra các phương pháp điều trị mới và mạnh mẽ hơn để loại bỏ ung thư rắn," Giám đốc Sáng lập Wyss Donald Ingber, MD, Ph.D., đồng thời là Giáo sư Sinh học Mạch máu Judah Folkman tại Trường Y Harvard cho biết . và Bệnh viện nhi Boston, và Giáo sư Kỹ thuật lấy cảm hứng từ sinh học Hansjörg Wyss tại SEAS.
Theo SC
