Naučnici su razvili potencijalno transformativnu novu tehniku koja bi mogla pomoći u otkrivanju i razvoju novih terapija za brojne globalno rasprostranjene autoimune bolesti.
Stanja kao što su lupus, reumatoidni artritis i inflamatorna bolest creva (IBD)—kao i neuspesi u transplantiranim ćelijama—svi su uzrokovani izmenjenim lučenjem citokina imunih ćelija u ljudskom telu.
Da bi pronašli lekove za takve bolesti, stručnjaci treba da identifikuju genetske regulatore sekrecije kako bi mogli da istraže najefikasnije načine da ih inhibiraju.
Međunarodni tim istraživača razvio je novu metodu, koja se naziva rangiranje i obogaćivanje ćelija sa omogućenom sekrecijom (SECRE) i detaljno opisana u studiji objavljenoj u Nature Biomedical Engineering.
Oni su pokazali da je metoda tačna u sortiranju stotina miliona ćelija uređenih CRISPR-om na osnovu njihovih obrazaca sekrecije i identifikaciji genetskih regulatora lučenja citokina u autoimunom stanju. Pored toga, metoda uzima u obzir detaljne profile odobrenih tretmana i onih u razvoju, kako bi se utvrdilo da li se terapije koje već postoje mogu ponovo primeniti na nove načine.
Pišući u studiji, istraživači detaljno navode kako su potvrdili svoj pristup ćelijama za koje se zna da igraju ključnu ulogu u razvoju i ozbiljnosti IBD-a i dokazali da ima potencijal da pronađe nove načine lečenja stanja koja utiču na milione ljudi širom sveta. .
Istraživanje je rezultat projekta koji je trajao oko četiri godine između naučnika iz Ujedinjenog Kraljevstva, SAD i Kanade, vodećih svetskih stručnjaka za projektovanje novih alata za dijagnozu i lečenje bolesti, na čelu sa profesorkom Šanom Keli, predsednicom Chan-Zuckerberg-a. Institut i profesor na Univerzitetu Northvestern.
Dr Mahmoud Labib, predavač na Medicinskom fakultetu Peninsula Univerziteta u Plimutu, i glavni pronalazač pristupa, rekao je: „Ovo je neverovatno nov pristup koji potencijalno može doneti ogromne koristi za pacijente, kliničare i farmaceutske kompanije koje rade na uspostavljanju novih tretmana Daje nam mogućnost da sortiramo veliki broj ćelija na osnovu njihovih obrazaca sekrecije i identifikujemo terapijske ciljeve koji se mogu primeniti da pomognu onima sa stanjima za koja trenutno postoji malo terapijskih opcija.
„Kroz naš postojeći rad, pokazali smo da postoji potencijal da pomogne u identifikaciji načina lečenja različitih autoimunih stanja, ali moj rad se takođe sada proširuje na vrste raka, uključujući neke od najagresivnijih tipova tumora mozga.“
Inflamatorna bolest creva (IBD) je dugoročno zdravstveno stanje za koje se procenjuje da pogađa oko 7 miliona ljudi širom sveta. Karakteriše ga hronična upala digestivnog trakta, koja može dovesti do jakih bolova u stomaku i dijareje, a za sada nema poznatog leka.
Kao deo rada na validaciji njihovog pristupa, istraživači su ispitali efekat nekoliko inhibitora kinaze na CD4 + T ćelije, za koje je poznato da proizvode interferon gama, protein koji je široko uključen u nekoliko autoimunih bolesti uključujući IBD. Inhibitori su posmatrali uključeni KSMU-MP1, mali molekul koji je ranije istražen kao tretman za srčanu insuficijenciju, gubitak kose i niz drugih zdravstvenih stanja.
U ovom slučaju, istraživači su koristili KSMU-MP1 za lečenje miševa sa oblikom kolitisa koji ima sličan profil sekrecije ćelija kao kod ljudi sa IBD. Otkrili su da miševi doživljavaju znatno manji gubitak težine i smanjuju simptome kolitisa, dok je njihova debelo crevo ostalo praktično normalnog izgleda i nije pokazalo značajan gubitak crevnih matičnih ćelija.
Na osnovu ovih nalaza, istraživači kažu da njihovi rezultati sugerišu da korišćenje KSMU-MP1 kao sredstva za inhibiciju proizvodnje interferona gama u crevima može predstavljati idealno sredstvo za kontrolu IBD. Oni takođe kažu da pruža obećavajuću buduću strategiju za terapijsko molekularno ciljanje stanja, iako bi bila potrebna opsežna klinička ispitivanja pre nego što bi se mogla smatrati tretmanom.
Tehnika rangiranja i obogaćivanja ćelija sa omogućenom sekrecijom (SECRE) hvata izlučeni citokin na površini ćelije. Ovi citokini se zatim obeležavaju magnetnim nanočesticama i sortiraju u visokoj rezoluciji unutar mikrofluidnog uređaja, proizvedenog korišćenjem trodimenzionalnog štampanja u skaliranim razmerama.
SECRE tehnika omogućava brzo i visoko propusno sortiranje ćelija na osnovu njihovog obrasca sekrecije, što je čini podložnom velikom funkcionalnom genetskom pregledu. Ovaj pristup takođe povezuje funkcionalni potpis ćelije sa njenim fenotipom, omogućavajući selektivno sortiranje specifičnih podskupova imunih ćelija na osnovu specifičnih markera na površini ćelije, kao i faktora specifičnih za sekreciju.
