Учёные из University of California, Los Angeles сумели превратить iPSC во взрослые Т-клетки, вызревающие в нашем тимусе и патрулирующие организм, чтобы уничтожать рак и иные заболевания.Работа, опубликованная в Cell Stem Cell, проводилась под руководством Гэи Крукс, M.D., профессора патологии и лабораторной медицины и педиатрии. Доктор Крукс является со-директором Элай и Эдит Броуд Центра Регенеративной Медицины и Центра Изучения Стволовых Клеток в UCLA.
Армия Т-лимфоцитов, чтобы уничтожить рак
Т-клетки обычно вырабатываются костным мозгом и вызревают в тимусе, небольшим органе, расположенным за грудиной, который отправляет их в организм в целях патрулирования и уничтожения рака и инфекции. Тимус начинает уменьшаться весьма рано в жизни и тренирует непрерывно уменьшающееся число Т-клеток по мере нашего старения. Уменьшение его известно как инволюция, и старение иммунной системы является причиной того, что мы становимся уязвимыми к болезням.
Как описано в новой публикации, доктор Крукс и её команда в Калифорнийском Университете использовали искусственные органоиды тимуса, небольшие органоподобные структуры, которые имитируют тимус, в целях выращивания и тренировки Т-клеток человека. Группа использует эти органоиды чтобы выращивать зрелые Т-клетки из iPSC. Органоиды могут выращивать самообновляющийся запас Т-клеток, так же как тимус в вашем организме.Плюрипотентные стволовые клетки или iPSC – это клетки, которые могут превращаться в любую клетку организма при наличии правильных сигналов, и мы научились выращивать их ещё в 2007 при помощи клеточного перепрограммирования.
Способность выращивать неограниченную армию Т-клеток важно в борьбе с раком, особенно при помощи иммунотерапии, и может также найти применение в борьбе с инфекциями, включая ВИЧ, ЦМВ и аутоиммунные заболевания.
Иммунные терапии, например CAR T, показали большой потенциал в лечении рака; но в настоящее время они весьма сложны. Нужно забрать Т-клетки у пациента, изменить их и вставить в них новый рецептор, чтобы помочь им обнаружить раковые клетки, и вернуть их в организм человека.
К сожалению, эффективность изменённых Т-клеток порой невелика. Иная проблема с такими терапиями, как CAR T, – их цена, поскольку такая терапия должна быть персонализирована к пациенту. Пациентам с раком также может не хватить Т-клеток, чтобы взять образцы.
Все эти факторы серьёзно ограничивают эффективность иммунотерапии с использованием Т-клеток. Эта новая техника потенциально может изменить всё.
Учёные работали над ней в течение нескольких лет и ранее показали, что они могут выращивать зрелые Т-клетки в искусственных органоидах тимуса, используя стволовые клетки крови. В то время они выдвинули гипотезу, что они могут достичь тех же результатов, используя iPSC, и их новая работа показала это.
Учёные показали, что искусственные органоиды тимуса могут использовать как эмбриональные стволовые клетки – ESC, так и iPSC, два типа плюрипотентных стволовых клеток, используемых в биоинженерии. IPSC – самые лёгкие в получении стволовые клетки, так как они могут быть легко получены из взрослых клеток кожи или крови.
Учёные также смогли генетически изменить iPSC, чтобы они экспрессировали рецептор Т-клеток, нацеленный на рак. В сочетании с искусственными органоидами тимуса они получили Т-клетки, способные обнаруживать и уничтожать специфические опухоли у мышей. План состоял в том, чтобы вырастить генетически изменённые линии iPSC, которые затем можно программировать в опухолеспецифические Т-клетки.
Многие раковые клетки избегают Т-клеток, обманывая их и прячась. Эти опухолеспецифические линии стволовых клеток могут быть получены в неограниченном количестве, и из них можно получить целую армию Т-клеток, ищущих и уничтожающих рак независимо от того, как он пытается спрятаться.
Последнее препятствие
Хотя это хорошая новость для иммунотерапии, есть ещё препятствие, которое нужно преодолеть. Т-клетки, выращенные при помощи этого приёма, имеют маркерные молекулы на своих мембранах, которые могут вызвать иммунную реакцию.
Следующим шагом учёных будет выращивание человеческих Т-клеток, у которых есть рецепторы, распознающие рак, но лишённые молекул, вызывающих иммунную реакцию. Эти клеточные линии могут быть получены в неограниченном количестве и использованы в иммунотерапии.
Такая техника позволит выращивать неограниченное количество Т-клеток без необходимости извлекать их из какого-либо источника, и при этом не требуется их изменения, чтобы избежать иммунной реакции. Это было бы огромным прорывом в иммунотерапии, и такое лечение стало бы экономически эффективным. Несложно представить универсальные Т-клеточные приёмы лечения рака и многих иных заболеваний в ближайшее время.
Заключение
Наличие неограниченного количества универсальных Т-клеток, способных бороться с раком, могло бы помочь выиграть войну, и учёные, похоже, приближаются к указанной цели. Использование изменённых иммунных клеток в уничтожении рака является финальным решением в войне, и мы с энтузиазмом смотрим на его преимущества по сравнению с такими приёмами, как химиотерапия или лучевая терапия, которые являются грубыми и наносят немалый ущерб пациенту.
С точки зрения борьбы со старением, такое массовое выращивание Т-клеток также может быть использовано в целях омоложения иммунной системы.
Мы живём в захватывающий век регенеративной медицины, и приёмы, которые мы скоро получим, навсегда изменят наше лечение болезней.
Комментарии (41)
vershinin
01.03.2019 13:01Хотелось чтобы по цене стоило нормально, а то чем дальше в биотех, тем дороже лечение, при совершенно копеечной себестоимости.
AlexAV1000
01.03.2019 13:15Мы живём в захватывающий век регенеративной медицины, и приёмы, которые мы скоро получим, навсегда изменят наше лечение болезней.
В отличии от химио- и лучевой терапии, терапия будет точечной, лечить будут только богатых.vlad9486
01.03.2019 19:48+1Когда применение станет массовым, технология станет дешевой. Деньги нужны не материалам, а людям и платят их за работу. Что-бы создать технологии нужно работать, когда технология готова, работать почти не нужно. Первое секвенирование генома стоило миллиарды. Сейчас его можно сделать за тысячи долларов, а прошло всего 20 лет.
arielf Автор
01.03.2019 22:08Вы не понимаете экономики. Намного проще переплатить и вылечить или применить омолаживающую панель к человеку, вернув его в общество ещё на 20 — 30 л, чтобы он работал и платил налоги, и покупал вещи. И целиком вернул указанные затраты. Чем потратить на его компенсационное лечение намного больше и через 5 л потерять и человека и финансы.
vershinin
02.03.2019 00:22-1Это с одной стороны. А с другой, почему не лечат людей без страховки в той же США? Это же так выгодно для общества — переплатить, чтобы он работал, платил налоги и покупал вещи. Но что-то видимо не очень свою выгоду понимают, видать плохо деньги считать умеют.
arielf Автор
02.03.2019 00:38А потому, что ещё не изобрели терапии, реально излечивающие возрастные патологии. Щаз выбор — или компенсационное лечение, или никакое, и что в прогнозе на излечение примерно без разницы. В общем, считают в США вполне хорошо.
vershinin
02.03.2019 01:12Погодите, погодите… Речь идёт не про возрастные патологии, а про обычный паратонзиллярный абсцесс, или аппендицит, например.
Излечив такой у 15 летнего парня можно получить гражданина, который ещё 45 лет будет работать, платить налоги, и покупать вещи. Но нет, свою выгоду почему-то не видят.
dn230687kav
02.03.2019 00:37arielf самое «весёлое» в экономике начнётся после гипотетического полного выключения старения и смерти.
Arcuen
01.03.2019 14:52-1И потом кто-то недобрый и со средствами сделает Т-клетки, которые будут атаковать гипоталамус, стимулируя неудержимый голод, жажду, нарушая сон и усиливая агрессию. При этом эти клетки будут лишены любых подозрительных маркеров. И будет всем нам Резидент Зла.
Nokse
01.03.2019 14:52не совсем понятно, как это поможет с аутоиммунными заболеваниями, когда иммунная система начинает считать «свои» клетки врагами.
enotovidny
01.03.2019 20:49+1Может быть, позволит задавить свой сбрендивший иммунитет и пользоваться внешним?
Сейчас аутоиммунные как-то так и лечат, но приходится платить неустойчивостью к инфекциям и т дarielf Автор
01.03.2019 22:00Так примерно и лечат — выжгли химеотерапией кроветворные клетки и засеяли заново чужими. Проблема в иммунной реакции.
Am0ralist
02.03.2019 11:57Уже сейчас проводятся отдельные операции для тех, кому вариантов не осталось, по переустановке иммунной системы: берутся образцы костного мозга, убивается иммунитет, костный мозг вновь подсаживается человеку… Это опасно, но и вариантов у людей по факту — нет.
swmicro
01.03.2019 20:50-3Как я уже говорил, ученые ни на шаг не приблизились к лечению рака. Не нужно обманываться, даже если очень хочется. То что пафосно анонсируется как «Мы победили рак» не больше и не меньше чем попытки борьбы с раковой опухолью, в то время как заболевание рака находится где-то в недрах ДНК. Опухоль — это следствие заболевания, а не причина.
arielf Автор
01.03.2019 20:51Жаль, в facebook можно банить — а на Хабре нельзя.
mat300
01.03.2019 23:05+2В мордокниге то Ваш личный блог, а на досточтимом Хабре статьи в открытом доступе для всех, и особенно открытом для зарегистрированных здесь.
Так что миритесь с тем, что надо оппонировать всем. И даже индивидам с зомби-мозгом.
Ну или игнорируйте. Тут не глянцевый журнал, где нет некрасивых и неудобных комментов.
Nokse
01.03.2019 22:23swmicro — попробую привести аналогию, может и не очень удачную — то, что исследуют сейчас — это как лечить кариес пломбами. То, на что намекаете вы — это как редактировать геном так, чтобы кариес просто не мог возникнуть. Разница в сложности — колоссальна. И то, хорошо, что дошли уже до такого вот «лечения пломбами», а не просто «рвут плохие зубы». Когда-то, возможно, вопросы болезней будут решены раз и навсегда, но точно не на нашем веку)
arielf Автор
01.03.2019 22:50Вы не правы! Вы не разбираетесь в вопросе и привели очень плохую аналогию.
Разница невелика, чтобы «решить» проблему рака, нужно «всего лишь» вырезать или испортить гены теломеразы и ALT из всех клеток, или, по крайней мере, из стволовых — что в принципе проще, чем искать маркеры сотен разных раков и, возможно уже сейчас. Увы, проблема в ином — стволовые клетки без теломеразы за небольшое время, примерно за пару месяцев, истощат свои теломеры — и у человека разовьётся аналог лучевой болезни. Так полная терапия (называемая WILT) включает ещё и регулярный пересев пулов стволовых клеток организма человека. А пока мы ещё не умеем получать многие из них.
futurecollector.com/podkasty/podkast-o-radikal-nom-prodlenii-zhizni-vy-pusk-4swmicro
01.03.2019 23:04-1Что-то наподобие как начинающий телемастер ремонтирует телевизор. Поменять блок или модуль, а лучше всё выбросить и купить новый.
Сколько человек умерло от рака с 2014 года, когда анонсировали революционный имунный способ лечения рака? Моя надежда на Создателя, а не ученных, которые до сих пор не умеют читать ДНК, но зато умеют нагло врать и подменивать понятия. У меня не осталось лишних органов, которые можно вырезать вместе с опухолью.
Nokse
01.03.2019 23:08+2arielf да, вы правы, что не разбираюсь в вопросе, и согласен — аналогия плохая. Я так пытался выразить то, что сейчас вплотную подошли к вопросу лечения конкретного вида рака у конкретного человека с помощью программирования Т-клеток, и пытаются этот способ унифицировать и упростить немного, а уважаемый swmicro намекал, что надо править ДНК, чтоб люди вообще не болели раком. Только вот правка ДНК куда сложнее. Описанный Вами метод имеет такие побочные эффекты, судя по Вашему описанию, что его польза сомнительна, как мне кажется. И не факт, что это все выявленные побочные эффекты. А поправить ДНК так, чтобы и проблему рака решить, и никаких побочных эффектов не было — пока что за гранью возможного.
Поэтому я считаю описанное в статье — достижением, и этот вариант лучше, чем редактирование ДНК с непонятными последствиями.arielf Автор
01.03.2019 23:27WILT — хорошая универсальная терапия, но её время ещё не пришло.
shadrap
02.03.2019 11:35Я не буду спорить по поводу WILT, хотя очень скептически смотрю на такой радикальный способ, как убрать теломеразу, ведь одно дело что на сегодня нет довольно точных инструментов, что б такое сделать не устроив еще больший «погром» в организме, а второе — там еще куча факторов транскрипции, например, которые регулируют деятельность теломеразы, белков, участвующих в организации хвостовых петель, о них то ж придется как-то позаботиться…
я уж не говорю, что весь этот стафф участвует хроматино-нуклеосомной организации… до колонии на марсе, мне видится, пока ближе.
Вы упомянули об искусственных органах тимуса — откуда они взялись вдруг?
Ведь вся лимфоцитная «братия» — это ядерные клетки, со всеми вытекающими, чем это тогда от САR_T отличается? Все равно надо под каждого пациента модифицировать. В чем же суть ?- создать универсальный набор антител? Разве с моноклональными не та-же мысль была?
swmicro
02.03.2019 01:17-2Никаких намеков. Автор статьи распространяет наглую ложь об очередной «победе» над раком. Это очень модная тема и многие журналисты на ней спекулируют.
swmicro
01.03.2019 23:07-2Я уверен что как раз таки на нашем веке и мы доживем до исполнения обещаний Бога.
Alter2
02.03.2019 00:57Тимус начинает уменьшаться весьма рано в жизни и тренирует непрерывно уменьшающееся число Т-клеток по мере нашего старения.
Непонятно, почему они предпочли искуственно выращивать микроимитации тимуса, нежели попытаться остановить/развернуть процесс уменьшения этого органа.
arielf Автор
Как раз пример универсальных iPSC разработан в Калифорнийском Университете в Сан-Франциско.