Pacijenti sa rakom bi jednog dana mogli imati koristi od davanja imunoloških ćelija od zdravih donatora. Ali kako stvari stoje, primanje donorskih ćelija može izazvati teške ili čak fatalne imunološke reakcije. Istraživač sa ETH Ciriha je sada razvio tehnologiju koja to izbegava.
Edo Kapetanović je doktor medicine, ali se već neko vreme u potpunosti posvetio istraživanju u oblasti sintetičke imunologije. Završio je doktorske studije iz imunoinženjeringa i radi na Odeljenju za nauku o biosistemima i inženjerstvo na ETH Cirihu u Bazelu.
Njegov veliki cilj je da razvije nove terapije raka obezbeđujući pacijentima imune ćelije dobijene iz krvi donatora. Sada se približava ovom cilju: uspeo je da modifikuje ćelije donora tako da napadaju samo tumorske ćelije, a ne zdrave ćelije pacijenta. Tehnologija je testirana u laboratoriji u ljudskim ćelijama, ali će biti potrebno više vremena i razvoja pre nego što pacijenti mogu imati koristi od tehnologije.
Administriranje donorskim ćelijama je daleko od jednostavnog: imuni sistem je specijalizovan za razlikovanje stranih molekula od „ja“ i napašće svaku stranu ćeliju. Ovo je posebno opasno za imunokompromitovane pacijente, jer ćelije donatora mogu da prepoznaju ćelije pacijenta kao strane i da izazovu nasilan i, posledično, fatalan imuni odgovor kod primaoca, poznat kao reakcija transplantata protiv domaćina. Zato današnji imunoterapijski tretmani raka uglavnom koriste sopstvene imunološke ćelije pacijenta, a ne donirane ćelije.
Kapetanović i njegov tim su sada uspeli da konstruišu imune ćelije koje su sigurne od reakcije transplantata protiv domaćina.
Uopšteno govoreći, odobrene imunoterapije za rak imaju jedan od dva pristupa, i oba zavise od ćelija poznatih kao ćelije ubice, uglavnom T ćelije ubice. U jednom pristupu, stručnjaci izvlače pacijentove sopstvene ćelije ubice i modifikuju ih u laboratoriji tako da specifično prepoznaju i eliminišu ćelije raka. Ove modifikovane ćelije se zatim daju pacijentu.
Drugi pristup koristi ono što je poznato kao bispecifična antitela kao lekove. U telu, oni obezbeđuju molekularnu vezu između T ćelija ubica i ćelija raka, čime se one aktiviraju u borbi protiv tumorskih ćelija.
Međutim, ovi pristupi imaju ozbiljan nedostatak, kako Kapetanović objašnjava: „Oba pristupa koriste sopstvene ćelije pacijenta. Ali poznata je činjenica da se imune ćelije u velikoj meri razlikuju od osobe do osobe. Kod nekih pacijenata, T ćelije jednostavno nisu. nije dovoljno sposoban da se bori protiv tumora.“
Zato bi bilo od pomoći kada bi se pacijentima sa rakom dali moćne T ćelije ubice od zdravih donatora – ali opasna reakcija transplantata protiv domaćina stoji na putu. Kapetanović je sada rešio ovaj problem pristupom koji koristi bispecifična antitela.
Da bi se razumeo izazov sa kojim se istraživač suočio, pomaže da se zna sledeće: željena aktivacija T ćelija ubica bispecifičnim antitelima i neželjena aktivacija od strane zdravih ćelija posmatrača, što dovodi do reakcije transplantata protiv domaćina, dešava se putem istog molekula. kompleks na spoljnoj membrani T ćelija ubica, TCR-CD3 kompleks.
Kapetanović je uspeo da odvoji željenu od neželjene aktivacije stvaranjem sintetičkog TCR-CD3 kompleksa. T ćelije ubice sa ovim sintetičkim kompleksom više nisu u stanju da reaguju na strane ćelije, što znači da više ne mogu da izazovu reakciju transplantata protiv domaćina. Ipak, ove T ćelije ubice se i dalje mogu aktivirati bispecifičnim antitelima za borbu protiv ćelija raka.
Sintetički TCR-CD3 kompleks je rezultat detaljnih i detaljnih studija Kapetanovića i njegovog tima. Pre nego što su naučnici mogli posebno da modifikuju ovaj kompleks, opsežno su proučavali molekularnu strukturu svake TCR-CD3 kompleksne podjedinice i kako prenose aktivacioni signal.
„Naš pristup ima za cilj da jednog dana ponudimo standardizovani proizvod za terapiju raka“, kaže Kapetanović. Ideja je da se T ćelije ubice izoluju iz krvi zdravih davalaca i koriste biotehničke metode da se njihov prirodni TCR-CD3 kompleks zameni sintetičkim. Pacijenti sa rakom bi zatim imali svoju krv obogaćenu ovim modifikovanim donorskim ćelijama pre nego što bi nastavili da se leče bispecifičnim antitelima.
„Ovo bi omogućilo da se ćelije bilo kog donatora daju svakom pacijentu“, kaže Kapetanović. Takav standardizovani proizvod bi bio mnogo lakši i jeftiniji za proizvodnju nego što je potrebno izolovati i modifikovati ćelije svakog pojedinačnog pacijenta, kao što je to danas slučaj. Trenutni proces je naporan i zahteva složenu laboratorijsku infrastrukturu, što ograničava dostupnost lečenja pacijentima. Proizvod koji nema na polici mogao bi se lakše proizvoditi i distribuirati, što znači da bi više pacijenata moglo imati koristi.
