Vedci preprogramujú kmeňové bunky, aby vytvorili obnoviteľné T-bunky bojujúce proti rakovine

Vedci z UCLA po prvýkrát v klinickej štúdii preukázali, že dokážu preprogramovať krvotvorné kmeňové bunky pacienta tak, aby nepretržite produkovali funkčné T bunky, najsilnejšie látky imunitného systému zabíjajúce rakovinu. Tento prístup ponúka nový spôsob podávania imunoterapie tým, že funguje ako vnútorná továreň na produkciu imunitných buniek zameraných na nádor s potenciálom dlhodobej ochrany.

Štúdiu v ranom štádiu, publikovanú v časopise Nature Communications, viedol lekár a vedec Dr. Theodore Scott Nowicki v spolupráci s Dr. Antonim Ribasom, Owenom Wittem, Donaldom Cohnom, Lily Yangovou z UCLA a Davidom Baltimorom z Caltechu. Štúdia predstavuje novú stratégiu liečby ťažko liečiteľných druhov rakoviny, najmä solídnych nádorov, ktoré sa ukázali byť odolnejšie voči tradičným T-bunkovým terapiám.

Nowicki, odborný asistent pediatrickej hematológie/onkológie, mikrobiológie, imunológie a molekulárnej genetiky na Lekárskej fakulte Davida Geffena na UCLA, a Ribas, profesor medicíny a riaditeľ programu imunoonkológie nádorov v UCLA Health Jonsson Comprehensive Cancer Center, diskutujú o prísľube tohto prístupu a jeho potenciáli transformovať starostlivosť o pacientov s rakovinou a ďalšie oblasti.

— Aký problém v liečbe rakoviny ste sa snažili vyriešiť kombináciou geneticky modifikovaných T buniek s geneticky modifikovanými kmeňovými bunkami a ako tento prístup funguje?

Novitzky: Snažíme sa vyriešiť problém, ktorý obmedzuje mnohé súčasné imunoterapie pre rakovinu solídnych nádorov: Často fungujú na začiatku, ale účinok netrvá dlho, pretože infundované T bunky nakoniec odumierajú alebo sú vyčerpané. Cieľom bolo vytvoriť systém, v ktorom by pacientovo vlastné telo neustále generovalo nové imunitné bunky bojujúce proti rakovine – akýsi neustály obnovovací mechanizmus imunity. Tu prichádzajú na rad kmeňové bunky. Ak dokážeme preprogramovať pacientove kmeňové bunky tak, aby neustále produkovali nové T bunky bojujúce proti rakovine, môžeme poskytnúť oveľa dlhodobejšiu ochranu proti tejto chorobe.

— Prečo ste si ako cieľ vybrali práve konkrétny rakovinový marker NY-ESO-1?

Novitzky: NY-ESO-1 je to, čo sa nazýva „rakovinový antigén semenníkov“. Nachádza sa v mnohých druhoch rakoviny vrátane melanómu a sarkómu, ale zriedkavo sa nachádza v zdravom dospelom tkanive, čo z neho robí relatívne bezpečný cieľ. To znamená, že naše geneticky modifikované T bunky dokážu rozpoznať a napadnúť nádory bez poškodenia iných tkanív.

— Tento prístup ste testovali na ľuďoch s agresívnymi sarkómami. Prečo práve na nich?

Novitzky: Sarkómy sú zriedkavé, agresívne nádory, ktoré často exprimujú NY-ESO-1. Približne 80 % synoviálnych sarkómov má tento nádorový marker. Aj po štandardnej liečbe – chemoterapii alebo chirurgickom zákroku – sa ochorenie často opakuje. A keď sa tak stane, pacienti majú zvyčajne veľmi málo možností.

— Aké sú výsledky tejto prvej štúdie?

Novitzky: Videli sme, že geneticky modifikované kmeňové bunky sa úspešne uchytili v tele pacientov a začali produkovať T-bunky zamerané na rakovinu. U jedného pacienta nádor ustúpil a tieto nové imunitné bunky boli detekovateľné v priebehu niekoľkých mesiacov. Dôležité je, že sme dokázali vizualizovať kmeňové bunky v tele, čo dokazuje, že sa uchytávajú. V podstate sme telo naučili produkovať si vlastnú zásobu T-buniek bojujúcich proti rakovine.

— Mohla by byť takáto terapia pre väčšinu pacientov príliš zložitá alebo riskantná?

Novitzky: Prvé výsledky sú povzbudivé, ale stále ide o experimentálnu techniku s rizikami. Teraz je to naozaj ťažké, ale rovnako ťažké bolo aj s transplantáciou kostnej drene v začiatkoch. Terapia vyžaduje odber kmeňových buniek, ich genetickú modifikáciu a vysoké dávky chemoterapie na prípravu tela, čo si vyžaduje čas, odborné znalosti a odolnosť pacienta.

— Mohla by táto stratégia fungovať aj pri iných chorobách ako rakovine?

Novitzky: Táto stratégia využívania umelo vytvorených kmeňových buniek na vytvorenie dlhotrvajúcich imunitných odpovedí sa neobmedzuje len na rakovinu. V budúcnosti by sa mohla použiť na boj proti infekciám, ako je HIV, alebo na preprogramovanie imunitného systému pri autoimunitných ochoreniach. Naša štúdia je prvým krokom, ale potenciál je oveľa širší.

— Čo je najdôležitejšie, čo by si ľudia mali z tohto výskumu uvedomiť?

Novitzky: Ukázali sme, že je možné preprogramovať pacientove vlastné kmeňové bunky a vytvoriť tak regeneratívnu imunitnú obranu proti rakovine. Toto sa u ľudí nikdy predtým nepodarilo. Zatiaľ to nie je liek a nie je to pripravené na široké použitie, ale poukazuje to na budúcnosť, v ktorej rakovinu nielen vyliečime – zabránime jej návratu.

Ribas: Trvalo to tímu viac ako 30 oddaných vedcov a viac ako desaťročie práce, kým sa koncept genetického programovania ľudského imunitného systému dosiahol a vytvoril obnoviteľný zdroj imunitných buniek zameraných na rakovinu. Základné vedecké princípy boli stanovené v predklinických modeloch a táto štúdia ukázala, že by sa dali testovať u pacientov s rakovinou.