Egzistuoja įvairios kraujo vėžio formos – visos jos yra sugrupuotos pagal terminą leukemija. Viena iš paplitusių leukemijos formų yra ūminė mieloidinė leukemija (AML), kuriai būdingas ankstyvųjų kraujo ląstelių pirmtakų, ty kamieninių ląstelių ir iš jų besivystančių pirmtakų, degradacija.
Nepaisant gydymo intensyvia chemoterapija, tik 20–50 % pacientų išgyvena pirmuosius penkerius metus po diagnozės nustatymo ir gydymo. Situaciją dar labiau apsunkina tai, kad šios intensyvios terapijos daro ypač žalingą poveikį kraują formuojančioms kamieninėms ląstelėms, todėl yra susijusios su labai sunkiu šalutiniu poveikiu. Štai kodėl skubiai reikia naujų gydymo metodų.
Vienas iš būdų yra imunoterapija, tokia, kurią tyrė Evelyn Ullrich ir jos komanda Universitaetsmedizin Frankfurto pediatrijos ir paauglių medicinos klinikoje. Straipsnis publikuojamas žurnale Gamtos komunikacijos.
„Imunoterapija naudoja natūralią imuninės sistemos galią prieš piktybines leukemijos ląsteles“, – aiškina ląstelių imunologijos profesorius.
Proceso metu vėžio ląsteles atpažįsta imuninės sistemos žudančios ląstelės, tokios kaip T ląstelės. Pavyzdžiui, AT ląstelės paviršiuje yra užrakto formos struktūra, į kurią kaip raktas telpa atitinkama vėžinės ląstelės paviršiaus struktūra. Techniniu požiūriu T ląstelės užraktas vadinamas „antigeno receptoriumi“, o raktas vadinamas „antigenu“.
Jei „raktas“ yra „spynelėje“, ty jei jungiasi antigenas ir receptorius, T ląstelė nužudo vėžinę ląstelę. „Šiandien mes galime pritaikyti antigeno receptorių taip, kad jis žinotų apie specifinį naviko požymį“, – aiškina gydytojas.
Tam T ląstelės išvalomos iš paciento kraujo. Naudojant genų inžinerijos metodus, įterpiamas vadinamasis chimerinis antigeno receptorius (CAR), kuris sujungia kelių baltymų savybes taip, kad būtų galima optimizuoti ataką prieš šį specifinį naviką.
T ląstelės, turinčios chimerinį antigeno receptorių (CAR T-ląstelės), jau sėkmingai taikomos gydant leukemiją. Kitas dabar taip pat naudojamas ląstelių žudikų tipas yra vadinamosios natūralios žudančios ląstelės (NK). Užuot atpažinusios piktybines ląsteles pagal tam tikrus antigenus, jos remiasi kitomis paviršiaus anomalijomis. Jei jie yra papildomai sustiprinti chimeriniu antigeno receptoriumi, jie gali kovoti su vėžinėmis ląstelėmis dviem būdais. Kitas CAR-NK ląstelių pranašumas yra tas, kad iki šiol klinikinių tyrimų metu jos beveik nesukėlė jokio šalutinio poveikio.
Tačiau vėžio ląstelės turi įvairių būdų išvengti tokio imuninių ląstelių atakos, įskaitant jų gebėjimą tiesiog išjungti imunines ląsteles prieš prasidedant priepuoliui. Tam jie remiasi „kontroliniu tašku“, kurį sudaro baltymas, esantis imuninės ląstelės paviršiuje. Šis „imuninės kontrolės taškas“ aiškiai tikrina kiekvieną atskirą ląstelę, kuri prisijungė prie antigeno receptoriaus, kad įsitikintų, jog tai nėra viena iš paties organizmo ląstelių. Pastarasis suteikia kontroliniam taškui atitinkamą atsaką, o tada imuninis ataka nutrūksta. Sveikame kūne šis procesas užtikrina, kad imuninės ląstelės netyčia neužpultų normalių kūno ląstelių, taip nesukeldamos didelės žalos.
Kadangi vėžio ląstelės savo kilme yra ir paties organizmo ląstelės, kai kurios iš jų gali susisiekti su kontroliniu tašku ir sustabdyti imuninių ląstelių ataką. Toks išpuolis taip pat gali paveikti CAR imunines ląsteles – tai yra pagrindinė dabartinės imunoterapijos problema. Štai kodėl imunoterapija dažnai derinama su vaistais, kurie apsaugo imuninių ląstelių kontrolinius taškus taip, kad vėžio ląstelės nebegali prie jų patekti.
Ullricho komanda dabar rado kitą būdą, kaip užkirsti kelią pritaikytų imuninių ląstelių išjungimui. Laboratorinių eksperimentų metu doktorantams Tobias Bexte ir Nawid Albinger pavyko visiškai išjungti svarbų imuninės sistemos kontrolinį tašką NK ląstelėse, kurios buvo specialiai nukreiptos prieš AML ląsteles.
Tuo tikslu jie nupjauna atitinkamą geną naudodami CRISPR/Cas „genų žirkles“ taip, kad nesusiformuotų kontrolinis taškas. Taip tyrėjai sėkmingai neleido vėžio ląstelėms priversti imuninę toleranciją eksperimentuoti su pacientų ląstelėmis.
CAR-NK ląstelės be imuninės kontrolės taško geriau galėjo nužudyti vėžines ląsteles iš AML sergančių pacientų nei NK ląstelės, kurios turėjo tik CAR receptorių arba neturėjo vien imuninės kontrolės taško.
„Ypač perspektyvu, kad mūsų dvigubai modifikuotos NK ląstelės netgi veikė prieš vėžines ląsteles, kurių molekulinis profilis dažnai siejamas su padidėjusiu atsparumu terapijai“, – aiškina Bexte, Frankfurto Goethe universiteto mokslininkas.
Pelės, kurioms mokslininkai perkėlė žmogaus AML ląsteles, išgyveno žymiai ilgiau po to, kai joms buvo sušvirkštos šios dvigubai modifikuotos NK ląstelės, net ir vartojant žymiai sumažintas vaistų dozes.
„Ateities tyrimai turi išsiaiškinti, ar specialiai pritaikytos imuninės ląstelės taip pat veikia žmonėms“, – sako Ullrichas, apibendrindamas tolesnius savo tyrimo veiksmus ir tikslus.