Природа: Невероятно! Тънката метална мембрана доставя Car-t клетки ефективно в солидни тумори

Какво става, ако метал, който вече се използва за поправяне на фрактури, изправяне на зъби и предотвратяване на запушени артерии, също може да се използва, за да се спре разпространението на рака?

В ново проучване изследователи от изследователския център за рак на Фред Хътчинсън в Съединените щати откриха за първи път, че малка тънка метална мрежа, натоварена с имунни клетки, борещи се с рак, може да свие предклиничен модел на рак на яйчниците. Резултатите бяха публикувани наскоро в Nature Biomedical Engineering под заглавието "Нитинол тънки филми, функционализирани с car-t клетки за лечение на солидни тумори."

Снимки от изследователския център за рак на Фред Хатчинсън

Матиас Стефан, доктор на научните изследвания в изследователския център за рак на Фред Хътчинсън и съответен автор на статията, казва: „Клетъчните терапии за борба с рака са били много успешни при рак на кръвта, но не и при солидни тумори. Нашите открития показват, че тънка метална мрежа, натоварена с генетично проектирани t-клетки за борба с рака на яйчника, може да премахне тумори при 70 процента от лекуваните мишки, което ни дава важна стъпка към правенето на клетъчна терапия ефективна срещу солидни тумори. "

Солидните тумори, включително рак на гърдата, яйчниците и панкреаса, имат различни стратегии за избягване и борба с имунните клетки, които убиват рака, като Т клетки или car-t клетки, които експресират химерен антигенен рецептор (CAR). Инжектиране на рак -спиращите клетки сами няма да работят; Те не стигат до тумора или ако стигнат до раковите клетки, се уморяват, опитвайки се да убият раковите клетки и да се провалят.

Стефан е проектирал материал, който е безопасен за хората и може да пренася клетки, борещи се с рак, в тумори. "В допълнение към минимизиране на страничните ефекти върху пациентите, нашата крайна цел е да направим терапията с т-клетки по-бърза, по-евтина и по-лесна за доставка на пациенти, т.е. " той каза.

За да направите това, новото изследване на Стефан натоварва car-t клетки, насочени към рак на яйчника, върху пореста мрежа от метални мембрани, които след това се поставят върху тумора.

"Това не е само устройство за пасивно доставяне. Това е и освобождаваща платформа за задействане на пролиферацията на car-t клетки, която може да преодолее защитата на тумора срещу тези Т-клетки."

Изследователите са използвали тънки, почти полупрозрачни метални мембрани, направени от Monarch Biosciences. Металният филм, който е с дебелина 10 микрона и е направен от нитинолова сплав, може безопасно да се имплантира в тялото и да се използва в други медицински изделия.

Под мощни микроскопи металния филм има малки пространства, които могат да бъдат конфигурирани в различни модели. Това пространство може да бъде запълнено с лекарства или други течности, а металната мембрана може да бъде имплантирана в тялото, където флуидите да изтекат и да намерят своите мишени.

Стефан и неговите колеги искаха да видят дали металната мембрана може да съдържа Т клетки и да достави тези клетки, борещи се с рак, до тумори.

„Трябваше да намерим пространствен модел от метални мембрани, който беше много подходящ за t-клетки. Пространственият модел трябва да е достатъчно малък, за да не остави клетките да попаднат между пукнатините, но не толкова малък, че Т клетките да се чувстват прекалено претъпкани, за да се движат . "

Те открили, че линеен модел, подобен на лабиринтния изглед отгоре надолу, е най-подходящ за Т-клетките. Те са покрили металната мембрана с най-различни материали, което позволява на автомобилите да растат и да се размножават веднъж вътре в тялото.

Изследователите натовариха металната мембрана с car-t клетки, които бяха програмирани да търсят маркера за ракови клетки на яйчниците ROR1.Тези генетично проектирани car-t клетки бяха поставени от двете страни на металната мембрана и след това се абсорбираха в центъра на покрития материал ,

"Това е като хляб хляб с портокалов сос от двете страни", каза Стефан. Тази метална мембрана е хлябът и след това поставяме клетките на автомобилите от страните на нея и тези клетки след това се потапят в средата. "

Използвайки лабораторен модел на рак на яйчника, изследователите имплантираха в тумора метална мембрана, съдържаща car-t клетки. Т клетките мигрират от металната мембрана и метастазират в близост до тумора. В рамките на 10 дни всички тумори в мишките бяха изчезнали. В рамките на 20 дни 70 процента от мишките остават без тумори.

Ако бъде потвърдено от повече изследвания и клинични изпитвания, методът за имплантиране на метални мембрани за инхибиране на туморен растеж в крайна сметка може да се използва за лечение на заболявания като рак на панкреаса и яйчниците.

В друг експеримент изследователите откриват, че тръбните метални мембрани, импрегнирани с car-t клетки, предотвратяват туморите да прераснат в такива мембрани. Методът може да се използва за лечение на ракови заболявания, които причиняват запушване на дихателните пътища или храносмилателната система, като рак на белите дробове, панкреаса или хранопровода, при които стентове се използват за потискане на смущаването на тумора при преглъщане.

"Ние се съсредоточаваме върху car-t клетките в нашите текущи експерименти, но виждам този подход да работи с терапии с t-клетъчни рецептори, естествени клетки убийци и други имунни клетки, които са насочени към рака", каза Стефан.

Справка: 1.Michael E. Coon et al. Нитинолните тънки филми функционират с CAR-T клетки за лечение на солидни тумори. Nature Biomedical Engineering, 2019, doi: 10.1038 / s41551-019-0486-0.

2.Учените показват, че тънката метална мрежа, натоварена с Т клетки, свива солидни тумори

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