Znanstvenici konstruiraju jedinstvene imunološke stanice kako bi stvorili učinkovito cjepivo protiv raka

U novoj studiji objavljenoj u časopisu Cancer Immunology Research, znanstvenici s Medicinskog fakulteta Icahn na Mount Sinaiju razvili su novu metodu za generiranje milijardi rijetkih imunoloških stanica poznatih kao konvencionalne dendritične stanice tipa I (cDC1), što potencijalno otvara put novoj klasi standardnih staničnih cjepiva protiv raka.

Ove dendritične stanice igraju ključnu ulogu u pokretanju i održavanju imunološkog odgovora protiv tumora. Iznimno su rijetke u ljudskom tijelu i teško ih je izolirati u velikim količinama. Novi sustav kulture bez seruma koji je razvio tim Mount Sinai omogućuje proizvodnju gotovo 3 milijarde funkcionalnih cDC1 iz samo 1 milijun hematopoetskih matičnih stanica (HSC) dobivenih iz pupkovine, postignuće koje nikada prije nije postignuto.

„Ovo je važan korak prema stvaranju univerzalnih cjepiva protiv raka na bazi stanica“, rekla je viša autorica studije Nina Bhardwanj, dr. med., doktorica znanosti, voditeljica katedre Ward-Coleman za istraživanje raka i direktorica Laboratorija za cjepiva i staničnu terapiju na Medicinskom fakultetu Icahn na Mount Sinai.
„Konvencionalne dendritičke stanice tipa I ključne su za mobilizaciju imunološkog sustava u borbi protiv raka, ali ih je praktički nemoguće proizvesti u mjeri potrebnoj za kliničku upotrebu. Sada smo prevladali tu prepreku.“

Za razliku od drugih vrsta dendritičnih stanica, cDC1 imaju jedinstvenu sposobnost unakrsne prezentacije tumorskih antigena, što je ključni mehanizam za aktiviranje T-stanica koje se bore protiv raka. Njihova prisutnost u tumorima snažno je povezana s boljim ishodima liječenja i uspješnim odgovorom na inhibitore imunoloških kontrolnih točaka. Međutim, kod pacijenata s rakom, broj i funkcija cDC1 često su smanjeni.

„Naša metoda ne samo da omogućuje skalabilnu proizvodnju cDC1, već i čuva njihovu sposobnost izazivanja snažnog antitumorskog imunološkog odgovora u predkliničkim modelima“, rekao je Srikumar Balan, doktor znanosti, koautor studije i izvanredni profesor na Odjelu za hematologiju i medicinsku onkologiju Medicinskog fakulteta Icahn.
„Ovo otvara vrata razvoju standardnih staničnih cjepiva koja bi mogla biti korisna kod više vrsta raka.“

Studija, provedena u suradnji s istraživačkim institutom Mather u Brisbaneu u Australiji, koristila je humanizirane mišje modele kako bi testirala sposobnost laboratorijski uzgojenog cDC1 da funkcionira kao cjepivo protiv raka.

Ovo je prvi primjer skalabilne proizvodnje autentičnog, funkcionalnog ljudskog cDC1 korištenjem protokola bez seruma. Istraživači su uspjeli generirati gotovo 3 milijarde cDC1 iz samo 1 milijun HSC-ova dobivenih iz pupkovine. Ove stanice nisu samo zadržale svoj identitet i čistoću, već su pokazale i ključne imunološke funkcije - uključujući učinkovitu unakrsnu prezentaciju antigena i sposobnost aktiviranja T-stanica - što ih čini vrlo učinkovitom platformom za cjepivo. Ovi cDC1 su zatim testirani in vivo u humaniziranim modelima tumora, gdje su pokazali sposobnost izazivanja snažnog antitumorskog imunološkog odgovora.

Implikacije ovog rada su široke. Prvo, postavlja temelje za novu vrstu imunološke terapije raka: univerzalno, gotovo stanično cjepivo koje koristi vlastiti imunološki sustav tijela za borbu protiv raka. Budući da cDC1 proteini igraju središnju ulogu u pokretanju snažnog T-staničnog odgovora, ovaj pristup mogao bi uvelike poboljšati učinkovitost postojećih tretmana poput inhibitora kontrolnih točaka i prilagoditi se za upotrebu kod niza malignih bolesti.

Drugo, metoda istraživačima pruža neviđeni alat za proučavanje biologije cDC1 u zdravlju i bolesti, pomažući u otkrivanju novih aspekata njihove uloge u imunološkom nadzoru i otpornosti tumora.

„Ovdje se ne radi samo o povećanju proizvodnje stanica“, dodao je dr. Bhardwanj.
„Ovdje se radi o transformaciji načina na koji razvijamo imunoterapije: kako bismo ih učinili učinkovitijima, pristupačnijima i personaliziranijima.“