В Японии разработан эффективный метод лечения рака с помощью стволовых клеток
Новое исследование учёных из Киотского университета (Kyoto University) продемонстрировало возможность производства одних из самых мощных противораковых иммунных клеток для адоптивной клеточной терапии (АКТ) с помощью технологии индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (иПСК).
В последние десятилетия методы лечения онкозаболеваний стремительно развиваются. Радиотерапия и химиотерапия спасли бесчисленное количество жизней. Однако одним из наиболее перспективных и интенсивно изучаемых в настоящее время методов является адоптивная клеточная терапия. Для AКT Т-лимфоциты из крови больного модифицируют в лабораторных условиях, усиливая их противораковый иммунный эффект, и снова вводят пациенту.
Несмотря на очевидные преимущества, данный метод, основанный на способности иммунных клеток убивать рак, имеет ограничения в использовании у некоторых больных.
Лаборатория профессора Шина Канеко (Shin Kaneko) из Центра исследования и применения иПСК (Center for iPS Cell Research and Application, CiRA) при Киотском университете изучает технологию индуцированных плюрипотентных стволовых клеток в качестве решения данной проблемы.
«Мы должны обработать Т-лимфоциты, прежде чем вводить их пациенту, что влияет на их качество. Если мы сначала обработаем иПС-клетки, а затем дифференцируем их в Т-лимфоциты, мы сможем избежать многих подобных проблем», — сказал он.
Как бы ни была многообещающа данная стратегия, процесс создания Т-лимфоцитов из иПСК достаточно сложный. Группа Канеко сообщила о многочисленных исследованиях, в которых иПСК были дифференцированы в клетки, подобные Т-лимфоцитам. То есть, полученные клетки демонстрировали свойства, которые предполагают, что они являются химерами Т-лимфоцитов и других иммунных клеток.
«Врождённый иммунитет Т-лимфоцитов может привести к тому, что они начнут уничтожать нераковые клетки пациента или вызвать реакцию «трансплантат против хозяина»», — пояснил Канеко.
Чтобы дифференцироваться в функциональны Т-лимфоциты, иПС-клетки должны культивироваться с набором цитокинов, которые являются факторами, естественным образом секретируемыми иммунными клетками.
«Для пролиферации Т-лимфоцитов обычно используются цитокины IL-2 и IL-15. Однако мы обнаружили, что они способствуют проявлению характеристик врожденного иммунитета», — пояснил доктор Йохей Каваи (Yohei Kawai), ведущий автор исследования, результаты которого были опубликованы в Molecular Therapy. «Чтобы получить Т-лимфоциты адаптивного иммунитета, мы заменили IL-2 и IL-15 на IL-21».
IL-21 представляет собой плейотропный (полифункциональный) цитокин, секретируемый Т-хелперными клетками, действие которого до конца не изучено.
«Я постоянно искал цитокины, для подавления врожденного фенотипа», — говорит Каваи.
Иммунная система подразделяется на врожденную и адаптивную. Как следует из названий, клетки первой группы атакуют всё, что считается чужеродным для организма, тогда как клетки второй группы, куда относятся и Т-лимфоциты, сенсибилизированы к определенным патогенам, включая рак.
Т-лимфоциты делятся на фенотипы, которые включают в себя эффекторные Т-клетки и Т-клетки памяти. Эффекторные Т-клетки более бдительны и могут рассматриваться как передовая защита. С другой стороны, Т-клетки памяти участвуют в тренировках, но остаются в неактивном состоянии. При необходимости они могут быть повышены до эффекторных Т-клеток и переместиться на передовую, однако сами Т-клетки памяти остаются вне поля боя.
Помимо активности, еще одним важным различием между фенотипами является способность к пролиферации. Т-клетки памяти способны размножаться намного быстрее, чем эффекторные Т-клетки. Таким образом, несколько парадоксально, однако терапия с использованием Т-клеток памяти является предпочтительной, поскольку они при необходимости могут быстро созреть до эффекторного фенотипа. Кроме того, они также могут пролиферировать во время ожидания, увеличивая количество клеток, готовых к атаке.
В новом исследовании Т-клетки памяти, полученные из иПС-клеток, действительно продемонстрировали лучший противораковый эффект в АКТ и повышенную пролиферацию, чем первичные Т-лимфоциты.
«Наша система культивирования способна производить неограниченное количество Т-клеток памяти и эффекторных Т-клеток из иПСК. Данный прогресс поможет нам превратить технологию иПС-клеток в мощные иммунотерапевтические методы лечения рака», — сказал Канеко.
