Kova su vėžiu vargina T ląsteles. Priešiška naviko mikroaplinka gali nusausinti jų mitochondrijų aktyvumą ir sukelti būklę, vadinamą T ląstelių išsekimu. Šis reiškinys taip pat trukdo pritaikyti ląstelių terapiją, kai sveikos, į naviką nukreiptos T ląstelės yra infuzuojamos vėžiu sergantiems pacientams. Reikia naujo metodo, kaip padidinti mitochondrijų aktyvumą ir įkrauti T ląsteles.
Tyrėjai iš Brighamo ir moterų ligoninės, bendradarbiaudami su kolegomis iš Leibnizo imunoterapijos instituto Vokietijoje, sukūrė būdą, kaip „perkrauti“ T ląsteles, aprūpinant jas papildomomis mitochondrijomis iš daugiapotencinių stromos ląstelių.
Tyrime, paskelbtame m LąstelėTyrėjai praneša, kad šios perkrautos T ląstelės pasižymėjo padidintu priešnavikiniu aktyvumu ir sumažino išsekimo požymius ikiklinikiniuose vėžio modeliuose, o tai rodo, kad šis metodas gali padėti pagerinti esamas imunoterapijas.
„Šios perkrautos T ląstelės įveikia vieną iš pagrindinių imunoterapijos kliūčių, prasiskverbdamos į naviką ir įveikdamos imuninės sistemos nevaisingumą, – sakė atitinkama autorė Shiladitya Sengupta, Ph.D. iš Brigamo medicinos departamento.
„Mitochondrijos tiekia kurą. Panašu, kad mes nunešame T ląsteles į degalinę ir jas išleidžiame dujomis. Šis mitochondrijų persodinimas yra organelių terapijos pradžia, kai organelė pristatoma į ląstelę, kad ji būtų veiksmingesnė.”
„Ankstesnės pastangos sustiprinti mitochondrijų funkciją T ląstelėse buvo nukreiptos į konkrečius genus ar kelius, tačiau šie metodai yra netinkami, kai mitochondrijos jau yra pažeistos arba neveikiančios. Mūsų požiūris apima sveikų mitochondrijų organelių perkėlimą į ląsteles. Šis procesas yra panašus į organų transplantaciją, pavyzdžiui, širdies, kepenų ar inkstų transplantaciją, bet atliekama mikroskopiniu lygiu“, – aiškino vienas iš tyrimo autorių, medicinos mokslų daktaras Luca Gattinoni.
Siekdami sukurti šį metodą, mokslininkai rėmėsi savo ankstesnėmis išvadomis, kurios parodė, kad vėžio ląstelės per tarpląstelinius nanovamzdelius, kuriuos mokslininkai apibūdino kaip „mažyčius čiuptuvus“, gali ištraukti mitochondrijas iš imuninių ląstelių.
Remdamasi šiais rezultatais, grupė kartu su Leibnizo instituto mokslininkais ištyrė kaulų čiulpų stromos ląstelių (BMSC) ir citotoksinių T ląstelių sąveiką. Naudodami įvairius elektroninės ir fluorescencinės mikroskopijos metodus, jie pastebėjo, kad BMSC išplėtė nanovamzdelius į aktyvuotas T ląsteles, paaukodamas nepažeistas mitochondrijas. Tai padėjo atgaivinti T ląsteles (mito+), kuris parodė padidėjusį kvėpavimo pajėgumą, o tai yra suaktyvėjusios medžiagų apykaitos požymis.
Mokslininkų grupė ištyrė, kaip T ląstelių įkrovimas paveikė imuninę funkciją. Kai suleidžiama į pelės melanomos modelį, mito+ ląstelės parodė žymiai didesnį priešnavikinį atsaką ir ilgesnį išgyvenamumą, palyginti su T ląstelėmis be papildomų mitochondrijų.
Tolesni eksperimentai atskleidė, kad mito+ ląstelės galėjo lengvai prasiskverbti į navikus, greitai daugintis ir perduoti savo papildomas mitochondrijas dukterinėms ląstelėms, kur jos išliko ilgą laiką. Be to, autoriai atrado, kad mito+ ląstelės gali išgyventi ir atsispirti T ląstelių išsekimui naviko mikroaplinkoje.
Tyrėjai išsiaiškino, kad žmogaus T ląstelių perkrovimas padėjo imuninei sistemai kovoti su daugelio vėžio modelių navikais. Pažymėtina, kad jie parodė, kad į naviką infiltruojantys limfocitai ir CAR-T, kurie dažnai vysto pažeistas mitochondrijas naviko mikroaplinkoje, padidino vėžį naikinančias savybes, kai jie buvo sustiprinti mitochondrijomis iš pirminių žmogaus donorų BMSC.
Autoriai siūlo, kad ateityje būtų galima naudoti pacientus suderintus BMSC, kad būtų galima papildyti T ląsteles, kad būtų galima perkelti.