Учени проектират уникални имунни клетки, за да създадат ефективна ваксина срещу рак

В ново проучване, публикувано в Cancer Immunology Research, учени от Медицинския факултет на Icahn в Mount Sinai са разработили нов метод за генериране на милиарди редки имунни клетки, известни като конвенционални дендритни клетки тип I (cDC1), което потенциално отваря пътя към нов клас готови клетъчни ваксини срещу рак.

Тези дендритни клетки играят ключова роля в задействането и поддържането на имунния отговор срещу тумори. Те са изключително редки в човешкото тяло и е трудно да се изолират в големи количества. Нова безсерумна културална система, разработена от екипа на Mount Sinai, позволява производството на близо 3 милиарда функционални cDC1 само от 1 милион хематопоетични стволови клетки (HSC), получени от кръв от пъпна връв, постижение, което никога преди не е било постигано.

„Това е важна стъпка към създаването на универсални клетъчно-базирани ваксини срещу рак“, каза старшият автор на изследването Нина Бхардуандж, доктор по медицина, доктор по философия, председател на катедрата „Уорд-Коулман“ по изследвания на рака и директор на лабораторията за ваксини и клетъчна терапия в Медицинския факултет „Икан“ в Маунт Синай.
„Конвенционалните дендритни клетки тип I са от съществено значение за мобилизирането на имунната система за борба с рака, но е било практически невъзможно да се произведат в мащаба, необходим за клинична употреба. Сега преодоляхме това препятствие.“

За разлика от други видове дендритни клетки, cDC1 имат уникалната способност да кръстосано представят туморни антигени, ключов механизъм за активиране на Т-клетки, борещи се с рака. Тяхното присъствие в туморите е силно свързано с по-добри резултати от лечението и успешен отговор на инхибитори на имунните контролни точки. При пациенти с рак обаче броят и функцията на cDC1 често са намалени.

„Нашият метод не само позволява мащабируемо производство на cDC1, но и запазва способността им да предизвикват мощен противотуморен имунен отговор в предклинични модели“, каза д-р Срикумар Балан, съавтор на изследването и доцент в катедрата по хематология и медицинска онкология в Медицинския факултет на Икан.
„Това отваря вратата за разработване на готови клетъчни ваксини, които биха могли да бъдат полезни при множество видове рак.“

Проучването, проведено в сътрудничество с изследователския институт Mather в Бризбейн, Австралия, използва хуманизирани миши модели, за да тества способността на лабораторно отгледания cDC1 да функционира като ваксина срещу рак.

Това е първият пример за мащабируемо производство на автентичен, функционален човешки cDC1, използващ протокол без серум. Изследователите успяха да генерират близо 3 милиарда cDC1 само от 1 милион HSC, получени от пъпна кръв. Тези клетки не само запазиха своята идентичност и чистота, но и демонстрираха критични имунни функции – включително ефективно кръстосано представяне на антигени и способност за активиране на Т-клетки – което ги прави високоефективна ваксинна платформа. След това тези cDC1 бяха тествани in vivo в хуманизирани туморни модели, където показаха способността си да предизвикват силен противотуморен имунен отговор.

Последиците от тази работа са широкообхватни. Първо, тя полага основите за нов вид имунна терапия за рак: универсална, готова клетъчна ваксина, която използва собствената имунна система на организма за борба с рака. Тъй като cDC1 играят централна роля в задействането на мощен Т-клетъчен отговор, този подход би могъл значително да подобри ефективността на съществуващите лечения, като например инхибиторите на контролни точки, и да бъде адаптиран за употреба при редица злокачествени заболявания.

Второ, методът предоставя на изследователите безпрецедентен инструмент за изучаване на биологията на cDC1 както в здравето, така и при заболявания, помагайки за разкриването на нови аспекти на тяхната роля в имунния надзор и туморната резистентност.

„Не става въпрос само за увеличаване на производството на клетки“, добави д-р Бхардуандж.
„Става въпрос за трансформиране на начина, по който разработваме имунотерапии: като ги направим по-ефективни, по-достъпни и по-персонализирани.“