Naukowcy z Brigham Young University (BYU) w Stanach Zjednoczonych opracowują eksperymentalną immunoterapię MOTO-CAR, która wykorzystuje genetycznie przeprogramowane makrofagi do zwalczania guzów litych. W badaniach przedklinicznych technologia pozwoliła zmniejszyć liczbę komórek raka płuca o 90% w ciągu 24 godzin, a w modelu zwierzęcym uzyskano 46% redukcję wielkości guza. Nowe podejście może w przyszłości znaleźć zastosowanie w leczeniu trudnych nowotworów, w tym glejaka wielopostaciowego, potrójnie ujemnego raka piersi i raka trzustki.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Na czym polega technologia MOTO-CAR opracowywana przez naukowców z Brigham Young University (BYU) i jak wykorzystuje makrofagi do walki z nowotworami litymi.
- Jakie wyniki przyniosły badania przedkliniczne MOTO-CAR, w tym eksperymenty na komórkach raka płuca i modelach zwierzęcych.
- Czym immunoterapia MOTO-CAR różni się od terapii CAR-T i jakie korzyści może przynieść w leczeniu trudnych nowotworów.
- Na jakim etapie rozwoju znajduje się MOTO-CAR i jakie badania są konieczne przed zastosowaniem tej technologii u pacjentów.
MOTO-CAR – nowa strategia immunoterapii nowotworów litych
Pomimo postępów w onkologii leczenie guzów litych pozostaje istotnym wyzwaniem. Niektóre nowotwory wykazują oporność na dostępne terapie, a inne nawracają pomimo początkowej odpowiedzi na leczenie. Zespół badaczy z Brigham Young University (BYU) pod kierownictwem prof. Kim O’Neill rozwija technologię MOTO-CAR, której celem jest wykorzystanie naturalnych zdolności makrofagów do rozpoznawania i eliminowania komórek nowotworowych.
Makrofagi to komórki układu odpornościowego odpowiedzialne między innymi za pochłanianie patogenów, usuwanie uszkodzonych komórek i regulowanie odpowiedzi immunologicznej. Mogą również przenikać do wnętrza guzów litych. Jednak w mikrośrodowisku nowotworu część makrofagów zostaje przeprogramowana przez komórki nowotworowe i zamiast je zwalczać, wspiera rozwój guza. Technologia MOTO-CAR ma odwrócić ten proces, przekształcając makrofagi związane z guzem w komórki aktywnie uczestniczące w odpowiedzi przeciwnowotworowej.
Jak działa terapia MOTO-CAR?
MOTO-CAR wykorzystuje system dostarczania oparty na nanocząsteczkach, zaprojektowany do oddziaływania na makrofagi związane z nowotworem, określane jako TAM (tumor-associated macrophages). Po dotarciu do komórek docelowych nanocząsteczki mają uwalniać materiał umożliwiający ich genetyczne przeprogramowanie. Zgodnie z założeniami naukowców zmodyfikowane makrofagi mogą następnie:
- Rozpoznawać komórki nowotworowe dzięki receptorom skierowanym przeciwko określonym markerom guza.
- Pochłaniać i niszczyć komórki raka poprzez mechanizm fagocytozy.
- Prezentować antygeny nowotworowe innym komórkom układu odpornościowego.
- Pobudzać szerszą odpowiedź immunologiczną, potencjalnie prowadzącą do powstania pamięci immunologicznej.
Ostatni mechanizm jest szczególnie istotny, ponieważ mógłby umożliwić układowi odpornościowemu długotrwałe rozpoznawanie komórek nowotworowych. Na obecnym etapie pozostaje to jednak celem badawczym, a nie potwierdzonym efektem klinicznym.
Redukcja komórek raka płuca o 90% w ciągu 24 godzin
Wyniki dotychczasowych eksperymentów wskazują na potencjał przeciwnowotworowy technologii MOTO-CAR. W jednym z badań laboratoryjnych in vitro naukowcy zaobserwowali 90% redukcję agresywnych komórek raka płuca w ciągu 24 godzin. Z kolei w eksperymencie przeprowadzonym na myszach pojedyncze zastosowanie terapii wiązało się z 46% zmniejszeniem wielkości guza. Badacze informują również, że modyfikowanie receptorów MOTO-CAR pozwala kierować makrofagi przeciwko różnym celom molekularnym występującym w nowotworach.
Od 2018 r. część eksperymentów była poddawana niezależnej walidacji przez zewnętrzne podmioty. Należy jednak podkreślić, że szczegółowe wyniki nie zostały jeszcze opublikowane w recenzowanym czasopiśmie naukowym ze względu na proces ochrony własności intelektualnej. Ogranicza to możliwość niezależnej oceny metodologii i uzyskanych rezultatów.
Czym MOTO-CAR różni się od terapii CAR-T?
Technologia MOTO-CAR nawiązuje do koncepcji terapii komórkowych wykorzystujących receptory CAR, jednak różni się od klasycznej immunoterapii CAR-T. Terapie CAR-T polegają na modyfikowaniu limfocytów T, które następnie rozpoznają i niszczą komórki nowotworowe. Metoda ta wykazała wysoką skuteczność w wybranych nowotworach hematologicznych, lecz jej zastosowanie w guzach litych pozostaje ograniczone.
MOTO-CAR wykorzystuje natomiast makrofagi, które naturalnie występują w mikrośrodowisku wielu guzów litych. Kolejną różnicą jest planowany sposób podawania terapii. Naukowcy zakładają opracowanie gotowego preparatu, który nie wymagałby indywidualnego pobierania i modyfikowania komórek każdego pacjenta. Takie rozwiązanie mogłoby w przyszłości skrócić czas przygotowania leczenia i ograniczyć jego koszty, choć korzyści te nie zostały jeszcze potwierdzone w praktyce klinicznej.
Jak mogłoby wyglądać leczenie pacjentów?
Według koncepcji przedstawionej przez zespół BYU terapia MOTO-CAR miałaby być dobierana na podstawie rodzaju nowotworu i jego charakterystyki molekularnej. Pierwszym etapem byłoby wykonanie biopsji i identyfikacja odpowiednich biomarkerów. Następnie lekarz wybierałby przygotowany wcześniej wariant MOTO-CAR ukierunkowany na określony cel nowotworowy.
Preparat mógłby być podawany w formie infuzji. Badacze przewidują, że aktywacja odpowiedzi immunologicznej mogłaby następować w ciągu kilku tygodni. Są to jednak hipotezy dotyczące przyszłego zastosowania terapii, a nie wyniki badań przeprowadzonych u ludzi.
Czy MOTO-CAR może pomóc w leczeniu raka trzustki i glejaka?
Naukowcy wskazują kilka potencjalnych obszarów zastosowania technologii MOTO-CAR, w szczególności nowotwory trudne do leczenia:
- glejak wielopostaciowy,
- potrójnie ujemny rak piersi,
- rak trzustki.
Nowotwory te często charakteryzują się złożonym mikrośrodowiskiem immunologicznym, które ogranicza skuteczność odpowiedzi przeciwnowotworowej.Możliwość przeprogramowania makrofagów obecnych w guzie mogłaby stworzyć dodatkową strategię terapeutyczną. Konieczne będzie jednak wykazanie, że metoda jest skuteczna i bezpieczna również w organizmie człowieka.
Na jakim etapie rozwoju znajduje się MOTO-CAR?
Prace nad technologią prowadzone są od około sześciu lat przez naukowców i studentów Brigham Young University. Prawa patentowe związane z MOTO-CAR zostały objęte umową licencyjną z firmą Thunder Biotech, założoną przez prof. Kim O’Neill w 2016 r.
Obecnie projekt pozostaje na etapie przedklinicznym. Rozpoczęcie badań z udziałem ludzi będzie wymagało dalszych analiz toksykologicznych, oceny bezpieczeństwa oraz pozyskania finansowania. Dopiero pozytywne wyniki badań klinicznych i odpowiednia decyzja regulatorów mogłyby umożliwić wprowadzenie terapii do praktyki medycznej.
Główne wnioski
- Naukowcy z Brigham Young University (BYU) opracowują eksperymentalną immunoterapię MOTO-CAR, która wykorzystuje nanocząsteczki do genetycznego przeprogramowania makrofagów w celu rozpoznawania i niszczenia komórek nowotworowych w guzach litych.
- W badaniach przedklinicznych MOTO-CAR uzyskano 90% redukcję komórek raka płuca w ciągu 24 godzin w warunkach laboratoryjnych oraz 46% zmniejszenie wielkości guza u myszy po pojedynczym zastosowaniu terapii.
- W przeciwieństwie do terapii CAR-T, MOTO-CAR wykorzystuje makrofagi zamiast limfocytów T. Technologia może w przyszłości znaleźć zastosowanie w leczeniu glejaka wielopostaciowego, potrójnie ujemnego raka piersi i raka trzustki.
- MOTO-CAR pozostaje na etapie badań przedklinicznych i nie została jeszcze przetestowana u ludzi. Szczegółowe wyniki nie zostały opublikowane w recenzowanym czasopiśmie naukowym, a dalszy rozwój terapii wymaga potwierdzenia jej bezpieczeństwa i skuteczności w badaniach klinicznych.
Źródło:
- https://news.byu.edu/intellect/byu-preclinical-research-shows-macrophages-can-be-programmed-to-fight-solid-cancer-tumors
