Naujame „Concordia“ mokslininkų iš Biologijos ir fizikos katedrų parengtame dokumente siūlomas naujas kovos su vėžiniais navikais metodas, naudojant ultragarsu valdomus mikroburbulus – technologiją, kuri jau plačiai naudojama medicinos vaizdavimo ir vaistų tiekimo srityse.
Rašymas žurnale Imunologijos ribostyrėjai aprašo procesą, kurio metu ultragarsu siekiama modifikuoti su vėžiu kovojančių T ląstelių elgseną didinant jų ląstelių pralaidumą. Jie ištyrė, kaip tai gali paveikti daugiau nei 90 rūšių citokinų, signalinės molekulės, būtinos imuniniam atsakui, išsiskyrimą.
Tyrėjai taikė naujai izoliuotas žmogaus imunines ląsteles su tiksliai sufokusuotais ultragarso spinduliais ir kliniškai patvirtintais kontrastinių medžiagų mikroburbuliukais. Paspaudus ultragarsu, burbuliukai vibruoja itin dideliu dažniu, veikdami kaip stūmimo trauka ant T ląstelės membranų sienelių. Tai gali imituoti natūralų T ląstelės atsaką į antigeno buvimą. Tada T ląstelė pradeda išskirti gyvybiškai svarbias signalines molekules, kurias kitu atveju apribotų priešiška naviko mikroaplinka. Procesas nepažeidžia pačios ląstelės.
„Mes sujungiame ultragarso ir mikroburbuliukų naudojimą, kad padėtume moduliuoti smegenų imunologiją su nauja vėžio imunoterapijos sritimi, kuri yra mūsų pačių imuninių ląstelių panaudojimas kovai su vėžiu“, – sako Brandonas Helfieldas, biologijos ir fizikos ir fizikos mokslų daktaras. darbą prižiūrintis autorius.
Iš naujo suaktyvinamos ląstelės
Šis metodas tiesiogiai susiduria su vienu iš pagrindinių iššūkių, susijusių su natūraliu organizmo atsaku į vėžį: naviko gebėjimą deaktyvuoti T ląsteles nuo citokinų ir kitų dominančių baltymų gamybos, kai jos patenka į patį naviką.
„Mikroburbuliukai gali iš naujo suaktyvinti ląsteles, kurios buvo išjungtos naviko viduje“, – sako pagrindinė straipsnio autorė, doktorantė Ana Baez. „Šis procesas padės jiems išlaisvinti baltymus, reikalingus papildomoms imuninėms ir kraujo ląstelėms auginti, o tai sukuria teigiamą grįžtamojo ryšio kilpą.
Nustatyta, kad citokinų sekrecijos pokyčiai priklauso nuo laiko. Citokinų kiekis padidėjo nuo 0,1 iki 3,6 karto, palyginti su neapdorotomis ląstelėmis per 48 valandas. Be to, mokslininkai pastebėjo, kad ultragarsu padarius ląstelių membranas pralaidesnes, išsiskiriančių citokinų kiekis paprastai sumažėjo.
Nors tai tik preliminariai parodyta atliekant bandymus ant stalo, autoriai tikisi, kad šis tyrimas pagilins jų supratimą apie skirtingus būdus, kaip cheminės medžiagos organizmo imuninėje sistemoje naudoja kovojant su vėžiu. Tuo pačiu metu jie mano, kad šis mokslinių tyrimų būdas pagerins ir papildys esamus vėžio gydymo būdus ir ląstelių terapiją.
„Mes jau kliniškai naudojame mikroburbulus kaip įvaizdį valdomus įrankius“, – sako Helfieldas, Kanados II pakopos žmogaus sveikatos molekulinės biofizikos tyrimų vadovas. „Ateityje galėtume manipuliuoti spinduliu, kad nuo vaizdavimo pereiti prie terapinės sekos. Tai lokalizuotų poveikį T ląstelėms, todėl aktyvuosite tik tas, kur yra spindulys.”
„Mes taip pat galime įtraukti su vėžiu kovojančius vaistus, nukreiptus į naviką”, – priduria Baezas. „Technika yra visiškai neinvazinė, todėl visada galime ją pakartoti.”
Davindra Singh, Stephanie He, Mehri Hajiaghayi, Fatemeh Gholizadeh ir Peter Darlington prisidėjo prie šio tyrimo.
Šį darbą palaikė Kanados tyrimų katedrų programa, Vėžio tyrimų draugija ir Kanados sveikatos tyrimų institutai (CIHR).