Nová metoda využívá biologicky odbouratelné částice s mRNA, které přímo v těle mění chování imunitních buněk. Oproti současným terapiím by mohla být výrazně levnější a dostupnější.
Jednoduchá injekce by mohla v budoucnu nahradit jednu z nejúčinnějších, ale také nejdražších a nejsložitějších léčebných metod rakoviny, které jsou dnes k dispozici. Vědci z Institutu Johnse Hopkinse pod vedením Jordana Greena navrhli biologicky odbouratelné nanočástice, které procházejí krevním řečištěm, lokalizují buňky imunitního systému a přeprogramují je tak, aby ničily nemocné buňky, a to vše aniž by pacientovi odebrali jedinou buňku.
Problém současných terapií CAR-T
Abychom pochopili rozsah tohoto průlomového objevu, je užitečné si připomenout, jak fungují terapie CAR-T, jedna z největších inovací poslední doby v boji proti rakovině krve. Při tomto postupu lékaři získávají T-buňky, vojáky imunitního systému, přímo od pacienta. Poté je převezou do laboratoře, kde je geneticky upraví tak, aby produkovaly speciální receptory schopné identifikovat rakovinné buňky. Jakmile jsou připraveny, vrátí je do těla, aby lokalizovaly a zničily nádory.
Díky této strategii se pacienti s leukémií nebo lymfomem, kteří nereagovali na jinou léčbu, dostali do úplné remise. Odborníci se však shodují, že tato metoda má jedno velké úskalí: manipulace s buňkami mimo tělo je pomalá, technicky náročná a nesmírně drahá, což omezuje přístup k ní jen pro menšinu pacientů.
Související článek
Genetické instrukce uvnitř mikroskopických částic
Řešení navržené Greenovým týmem, které bylo zveřejněno v časopise Science Advances, spočívá v úplném vynechání laboratorní fáze. Jejich nanočástice jsou vyrobeny z polymerů, které se při kontaktu s vodou rozkládají a nesou v sobě messengerovou RNA, stejný typ molekuly, jaký některé moderní vakcíny používají k předávání instrukcí buňkám. V tomto případě genetická zpráva instruuje T-buňky, aby si vytvořily receptory schopné detekovat a eliminovat B-buňky, což je typ imunitních buněk, jejichž špatná funkce se podílí na vzniku hematologických rakovin, jako je leukémie a lymfom, a také autoimunitních onemocnění, jako je lupus.
Aby nanočástice našly svůj cíl, je jejich povrch potažen dvěma molekulami protilátek zvanými antiCD3 a antiCD28, které fungují jako biologický naváděcí systém. Tyto proteiny umožňují částicím připojit se výhradně k T-lymfocytům a aktivovat je. Jakmile nanočástice vstoupí do buňky, rozloží se a uvolní svůj genetický náklad, čímž lymfocyt zevnitř přeprogramuje.
Proces složitý jako start do vesmíru
Sami vědci přirovnávají tento mechanismus ke startu rakety rozdělenému do několika fází. Nejprve musí nanočástice najít T-buňky rozptýlené v krvi a orgánech. Poté je musí aktivovat, aby se množily. Nakonec se musí dostat dovnitř a uvolnit genetický materiál, aniž by je zničily vlastní obranné mechanismy buňky. Tato poslední fáze je obzvláště složitá, protože T-buňky jsou navrženy právě tak, aby zabránily virům a jiným vnějším činitelům vpravit do nich genetický materiál.
Navzdory této obtíži se Greenově skupině podařilo úspěšně doručit přibližně 10 % nanočástic, což je mnohem více než 1 až 2 %, kterých dosahují jiné podobné technologie.
Výsledky u myší: Rychlé odstranění a následné zotavení
Testy na zvířecích modelech ukázaly pozoruhodné výsledky. Během 24 hodin po jediné injekci bylo zlikvidováno 95 % B-buněk cirkulujících v krvi myší. Ve slezině zmizela také přibližně polovina těchto buněk. Pro vědce je nejdůležitější to, co se stalo poté: o týden později se populace B-buněk v krvi obnovila přibližně na polovinu původní úrovně, což naznačuje, že imunitní systém je po léčbě schopen obnovit rovnováhu.
Pro tým z Johns Hopkinse je hlavní praktickou výhodou této strategie to, že by mohla být podávána jako standardní injekce, bez nutnosti přizpůsobování léčby každému pacientovi. To by ve srovnání s běžnými terapiemi CAR-T výrazně snížilo náklady a usnadnilo výrobu ve velkém měřítku.