Naučnici sa Univerziteta Tokio Metropolitan su realizovali novi polimer koji može efikasno da transportuje plazmidnu DNK u T-ćelije tokom terapije T-ćelija himernim receptorom antigena (CAR), ključnog lečenja raka krvi. Ono što je važno, može uneti gene u plutajuće T-ćelije, a ne samo one fiksirane za površine. Stabilan je, netoksičan i ne koristi viruse. Nadmašuje polijonska jedinjenja koja se smatraju zlatnim standardom u ovoj oblasti, otvarajući put novim terapijama.
Njihovo istraživanje je objavljeno u časopisu Polimeri za napredne tehnologije.
T-ćelije, ili limfociti, su vrsta belih krvnih zrnaca koja pomažu našem imunološkom sistemu da se bori protiv mikroba i štiti nas od bolesti. Nedavno je postala dostupna tehnologija koja pomaže reprogramiranju T-ćelija za borbu protiv raka. Terapija T-ćelijama himernim receptorom antigena (CAR) deluje tako što se u T-ćelije uvedu novi geni; ove nove „uputstva“ pomažu u stvaranju receptora na površini ćelije koji se mogu vezati za ćelije raka, što efektivno čini ćelije raka glavnom metom našeg sopstvenog imunološkog sistema.
Ključni korak u procesu je efikasno isporuka DNK, genetskog plana, u T-ćelije uzete od pacijenta, u procesu poznatom kao ek-vivo transfekcija. Mnoge metode koriste viruse, koji su prirodno dobri u isporuci gena. Međutim, ovo ima svoj skup problema, jer postoji zabrinutost za bezbednost oko samih virusa, a naš imunološki sistem ih može direktno napasti. Zbog toga se istraživači okreću alternativnim sredstvima, posebno polijonskim kompleksima (PIC), gde velike polimerne strukture vezuju DNK i pomažu da se ona prenese u T-ćelije. Međutim, poznato je da PIC-ovi mogu samo da unesu gene u T-ćelije vezane za površine, a ne da lebde okolo kao u normalnom uzorku.
Sada je tim predvođen profesorom Shoichiro Asaiamaom sa Tokijskog Metropolitan univerziteta kreirao novo polimerno jedinjenje koje može efikasno da unese plazmidnu DNK (pDNK) u plutajuće T-ćelije. Koristili su dendrimer, velike polimere sa granastom strukturom koja podseća na dlakavu loptu.
Konkretno, koristili su poliamidoamin druge generacije (PAMAM-G2); druga generacija se u ovom slučaju odnosi na broj puta formiranja novih grana koje izlaze iz centralne strukture. Eksperimentišući sa modifikacijama na krajevima grana, otkrili su da mogu da realizuju širok spektar ponašanja vezivanja pDNK za PAMAM-G2.
Konkretno, tim je otkrio da PAMAM-G2 sa specifičnim odnosom primarnih aminskih grupa na krajevima grana zamenjenih visoko bazičnim gvanidin (Gu) grupama proizvodi odlične nosače za pDNK. PAMAM-G2-Gu je imao veoma visok naboj i bio je prave veličine za makropinocitozu, uobičajeni mehanizam u kome ćelije „gutaju“ i ugrađuju spoljni materijal.
Sa pravim receptom, PIC-ovi su takođe bili netoksični i stabilni u krvnoj plazmi. Ono što je najvažnije, PAMAM-G2-Gu(53) (53% zamena gvanidinom) je značajno nadmašio razgranati poli(etilenimin) ili bPEI, zlatni standard PIC za transfekciju gena, u testovima na plutajućim T-ćelijama.
S obzirom na njihovu nisku toksičnost i izvanredna svojstva nosača, tim veruje da imaju održivog kandidata za ek-vivo transfekciju u sledećoj generaciji tretmana CAR T-ćelija, ključnu opciju terapije za obolele od širokog spektra bolesti opasnih po život.
