Φύση: Καταπληκτική! Η λεπτή μεταλλική μεμβράνη αποδίδει Car-t κύτταρα αποτελεσματικά σε στερεούς όγκους

Τι θα συμβεί αν ένα μέταλλο που χρησιμοποιείται ήδη για την αποκατάσταση των καταγμάτων, να ισιώσει τα δόντια και να αποφευχθούν οι φραγμένες αρτηρίες θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για να σταματήσει η διάδοση του καρκίνου;

Σε μια νέα μελέτη, ερευνητές του ερευνητικού κέντρου καρκίνου του Fred Hutchinson στις Ηνωμένες Πολιτείες διαπίστωσαν για πρώτη φορά ότι ένα μικρό, λεπτό μεταλλικό πλέγμα που είναι γεμάτο με ανοσιακά κύτταρα που καταπολεμούν τον καρκίνο μπορεί να συρρικνωθεί ένα προκλινικό μοντέλο καρκίνου των ωοθηκών. Τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στο Nature Biomedical Engineering υπό τον τίτλο "Λεπτά λεπτά νιτινόλη που λειτουργούν με κύτταρα-τ για την θεραπεία συμπαγών όγκων".

Εικόνες από το Κέντρο Έρευνας Καρκίνου του Fred Hutchinson

Ο Matthias Stephan, Ph.D., ερευνητής στο ερευνητικό κέντρο καρκίνου του Fred Hutchinson και αντίστοιχος συγγραφέας του βιβλίου, δήλωσε ότι "οι κυτταρικές θεραπείες για την καταπολέμηση του καρκίνου έχουν αποδειχθεί πολύ επιτυχείς για τους καρκίνους του αίματος, αλλά όχι για τους συμπαγείς όγκους. το λεπτό μεταλλικό πλέγμα που είναι γεμάτο με γενετικά τροποποιημένα τ-κύτταρα για την καταπολέμηση του καρκίνου των ωοθηκών μπορεί να αφαιρέσει τους όγκους στο 70% των ποντικών που έχουν υποστεί αγωγή, δίνοντάς μας ένα σημαντικό βήμα προς την αποτελεσματική θεραπεία των κυττάρων κατά των συμπαγών όγκων ».

Οι συμπαγείς όγκοι, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου του μαστού, των ωοθηκών και του παγκρέατος, έχουν ποικίλες στρατηγικές για να αποφύγουν και να παλεψουν εναντίον ανοσοποιητικών κυττάρων που θανατώνουν τον καρκίνο, όπως Τ-λεμφοκύτταρα ή κύτταρα-τ, που εκφράζουν χιμαιρικό υποδοχέα αντιγόνου (CAR). -η καταπολέμηση μόνο των κυττάρων δεν θα λειτουργήσει? Δεν φτάνουν στον όγκο, ή αν φτάσουν στα καρκινικά κύτταρα, κουράζονται προσπαθώντας να σκοτώσουν τα καρκινικά κύτταρα και να αποτύχουν.

Ο Stephan έχει σχεδιάσει ένα υλικό που είναι ασφαλές για τον άνθρωπο και μπορεί να μεταφέρει κύτταρα που καταπολεμούν τον καρκίνο σε όγκους ». Εκτός από την ελαχιστοποίηση των παρενεργειών στους ασθενείς, ο απώτερος στόχος μας είναι να κάνουμε τη θεραπεία t-κυττάρων γρηγορότερη, φθηνότερη και ευκολότερη για τους ασθενείς, " αυτός είπε.

Για να γίνει αυτό, η νέα μελέτη του Stephan φορτώνει τα κύτταρα-τ που στοχεύουν στον καρκίνο των ωοθηκών πάνω σε ένα πορώδες πλέγμα μεταλλικών μεμβρανών, οι οποίες στη συνέχεια τοποθετούνται στον όγκο.

"Δεν είναι απλώς μια συσκευή παθητικής παράδοσης, είναι επίσης μια πλατφόρμα απελευθέρωσης για την ενεργοποίηση του πολλαπλασιασμού των κυττάρων-τ, τα οποία μπορούν να ξεπεράσουν την άμυνα του όγκου έναντι αυτών των κυττάρων Τ".

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν λεπτές, σχεδόν διαφανείς μεταλλικές μεμβράνες από την Monarch Biosciences. Η μεταλλική μεμβράνη, η οποία είναι πάχους 10 μικρών και κατασκευασμένη από κράμα Nitinol, μπορεί να εμφυτευτεί με ασφάλεια στο σώμα και να χρησιμοποιηθεί σε άλλες ιατρικές συσκευές.

Υπό ισχυρά μικροσκόπια, η μεταλλική μεμβράνη έχει μικροσκοπικά διαστήματα που μπορούν να διαμορφωθούν σε διαφορετικά μοτίβα. Αυτός ο χώρος μπορεί να γεμίσει με φάρμακα ή άλλα υγρά και η μεταλλική μεμβράνη μπορεί να εμφυτευθεί στο σώμα, όπου τα υγρά διαρρέουν και βρίσκουν τους στόχους τους.

Ο Stephan και οι συνάδελφοί του ήθελαν να δουν αν η μεταλλική μεμβράνη θα μπορούσε να περιέχει Τ κύτταρα και να παραδώσει αυτά τα κύτταρα που καταπολεμούν τον καρκίνο σε όγκους.

"Χρειάστηκε να βρούμε ένα χωρικό μοτίβο μεταλλικών μεμβρανών που ήταν πολύ κατάλληλο για τα κύτταρα-Τ. Το χωρικό μοτίβο πρέπει να είναι αρκετά μικρό ώστε να μην αφήνει τα κύτταρα να πέφτουν μεταξύ των ρωγμών, αλλά όχι τόσο μικρά ώστε τα Τ κύτταρα να αισθάνονται υπερβολικά γεμάτα . "

Διαπίστωσαν ότι ένα γραμμικό μοτίβο, παρόμοιο με το βλέμμα λαβυρίνθου από πάνω προς τα κάτω, το οποίο ταιριάζει καλύτερα σε Τ-κύτταρα. Επικάλυψαν τη μεταλλική μεμβράνη με μια ποικιλία υλικών, επιτρέποντας στα κύτταρα-τ να αναπτύσσονται και να πολλαπλασιάζονται μία φορά μέσα στο σώμα.

Οι ερευνητές φόρτωσαν τη μεταλλική μεμβράνη με κύτταρα του αυτοκινήτου που είχαν προγραμματιστεί να αναζητήσουν τον δείκτη κυττάρων καρκίνου των ωοθηκών ROR1. Αυτά τα γενετικά τροποποιημένα κύτταρα car-t τοποθετήθηκαν σε κάθε πλευρά της μεταλλικής μεμβράνης και στη συνέχεια απορροφήθηκαν στο κέντρο του επικαλυμμένου υλικού .

"Είναι σαν ένα ψωμί ψωμιού με σάλτσα πορτοκαλιού και στις δύο πλευρές", είπε ο Stephan. Αυτή η μεταλλική μεμβράνη είναι το ψωμί, και στη συνέχεια βάζουμε τα car-t κύτταρα στις πλευρές του, και αυτά τα κύτταρα στη συνέχεια βυθίζονται στη μέση. "

Χρησιμοποιώντας ένα εργαστηριακό μοντέλο καρκίνου των ωοθηκών, οι ερευνητές εμφύτευσαν μια μεταλλική μεμβράνη που περιείχε καρκινικά κύτταρα στον όγκο. Τα Τ κύτταρα μεταναστεύουν από τη μεταλλική μεμβράνη και μετατρέπονται στην περιοχή του όγκου. Μέσα σε 10 ημέρες, όλοι οι όγκοι στα ποντίκια είχαν εξαφανιστεί. Μέσα σε 20 ημέρες, το 70% των ποντικών παρέμεινε χωρίς όγκο.

Εάν επιβεβαιωθεί από περισσότερες έρευνες και κλινικές δοκιμές, η μέθοδος εμφύτευσης μεταλλικών μεμβρανών για την αναστολή ανάπτυξης όγκων θα μπορούσε τελικά να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία ασθενειών όπως ο καρκίνος του παγκρέατος και των ωοθηκών.

Σε ένα άλλο πείραμα, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι σωληνοειδείς μεταλλικές μεμβράνες εμποτισμένες με κύτταρα-τ εμποδίζουν τους όγκους να αναπτυχθούν σε τέτοιες μεμβράνες. Η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία καρκίνων που προκαλούν απόφραξη του αεραγωγού ή του πεπτικού συστήματος, όπως οι καρκίνοι του πνεύμονα, του παγκρέατος ή του οισοφάγου, όπου οι ενδοπροθέσεις χρησιμοποιούνται για την καταστολή της παρεμπόδισης του καρκίνου από την κατάποση.

«Εστιάζουμε στα καρκινοκύτταρα στα τρέχοντα πειράματά μας, αλλά βλέπω αυτή την προσέγγιση να δουλεύει με θεραπείες υποδοχέα t-κυττάρων, φυσικά κύτταρα φονιάς και άλλα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος που στοχεύουν στον καρκίνο», δήλωσε ο Stephan.

Αναφορά: 1.Michael Ε. Coon et αϊ. Νιτινόλη λεπτές μεμβράνες που λειτουργούν με κύτταρα CAR-T για τη θεραπεία συμπαγών όγκων. Nature Biomedical Engineering, 2019, doi: 10.1038 / s41551-019-0486-0.

2. Οι επιστήμονες δείχνουν ότι λεπτό μεταλλικό πλέγμα φορτωμένο με Τ κύτταρα συρρικνώνει συμπαγείς όγκους

https://medicalxpress.com/news/2019-12-scientists-thin-metal-mesh-cells.html