Leczenie nowotworów opornych na terapię pozostaje jednym z największych wyzwań współczesnej onkologii. Naukowcy z Narodowego Instytutu Onkologii w Gliwicach chcą to zmienić, opracowując biodegradowalne implanty aktywujące komórki NK, które mają wspierać układ odpornościowy w skuteczniejszym niszczeniu komórek nowotworowych. Na realizację innowacyjnego projektu zespół otrzymał blisko 2,8 mln zł z Narodowego Centrum Nauki.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Dlaczego Narodowy Instytut Onkologii w Gliwicach otrzymał grant o wartości 2,8 mln zł,
- Jak biodegradowalne implanty mają aktywować komórki NK do walki z nowotworami,
- Dlaczego rak trzustki i potrójnie ujemny rak piersi są głównymi celami projektu,
- Jakie nowoczesne terapie immunologiczne i radioterapia zostaną połączone w ramach badań.
NIO Gliwice otrzyma prawie 2,8 mln zł na innowacyjny projekt onkologiczny
Narodowy Instytut Onkologii im. Marii Skłodowskiej-Curie – Państwowy Instytut Badawczy, Oddział w Gliwicach, otrzyma grant w wysokości 2 799 900 zł w ramach konkursu OPUS 30+LAP/Weave Narodowego Centrum Nauki. Finansowanie pozwoli na realizację projektu zatytułowanego:
Wykorzystanie biodegradowalnych implantów do dostarczania związków aktywujących komórki NK jako nowatorska strategia leczenia opornych na terapię nowotworów.
Projekt będzie prowadzony we współpracy z Centrum Materiałów Polimerowych i Węglowych PAN w Zabrzu, które odpowiada za opracowanie innowacyjnych implantów polimerowych. Badania rozpoczną się 1 października 2026 roku i potrwają do 30 września 2030 roku.
Komórki NK – naturalna broń organizmu przeciwko nowotworom
Centralnym elementem projektu są komórki NK (Natural Killer), czyli limfocyty należące do wrodzonego układu odpornościowego. Ich zadaniem jest rozpoznawanie i eliminowanie komórek zakażonych wirusami oraz komórek nowotworowych bez konieczności wcześniejszego kontaktu z antygenem. Naukowcy chcą wykorzystać potencjał tych komórek do walki z nowotworami, które wykazują oporność na standardowe metody leczenia.
Jak wyjaśnia kierownik projektu, dr hab. Ryszard Smolarczyk z Działu Translacyjnych Badań i Medycyny Precyzyjnej z Zakładu Radiofarmacji i Obrazowania przedklinicznego PET w Narodowym Instytucie Onkologii w Gliwicach:
W ramach projektu planowane jest opracowanie innowacyjnych implantów polimerowych, które będą dostarczać środki aktywujące komórki NK w obszarze guza. W projekcie przetestowanych zostanie kilka innowacyjnych systemów dostarczania opartych na polimerach zawierających implanty z białkami IL-12, IL-15, IL-18 i aktywatorem białka STING (ADU-S100) o programowanym uwalnianiu leku.
Biodegradowalne implanty mają aktywować odporność bezpośrednio w guzie
Kluczową innowacją projektu jest zastosowanie biodegradowalnych implantów polimerowych, które będą stopniowo uwalniać substancje pobudzające komórki NK dokładnie w miejscu rozwoju nowotworu. Takie rozwiązanie może pozwolić na:
- zwiększenie skuteczności immunoterapii,
- ograniczenie działań niepożądanych związanych z podawaniem leków ogólnoustrojowo,
- uzyskanie wysokiego stężenia substancji aktywnych bezpośrednio w tkance guza.
Dobór zastosowanych związków nie jest przypadkowy. Jak podkreśla kierownik projektu:
Kompozycja białek IL-12, IL-15 i IL-18 skutecznie je aktywuje, a aktywator białka ADU-S100 dodatkowo wzmacnia ich wnikanie do nowotworów.
Badania obejmą raka trzustki i potrójnie ujemnego raka piersi
Projekt koncentruje się na dwóch wyjątkowo trudnych do leczenia nowotworach:
- raku trzustki, który charakteryzuje się bardzo niskim odsetkiem przeżyć i wysoką opornością na leczenie,
- potrójnie ujemnym raku piersi (TNBC), będącym jednym z najbardziej agresywnych podtypów raka piersi.
Celem naukowców jest zwiększenie aktywności układu odpornościowego w obrębie guza oraz poprawa skuteczności eliminacji komórek nowotworowych.
Naukowcy sprawdzą aktywność komórek NK w modelach 2D i 3D
Jednym z pierwszych etapów projektu będzie analiza komórek NK aktywowanych przy użyciu opracowanych czynników. Badacze ocenią między innymi:
- zdolność przemieszczania się komórek NK w kierunku komórek nowotworowych,
- aktywność cytotoksyczną wobec komórek raka,
- produkcję białek prozapalnych,
- skuteczność działania w modelach 2D i 3D.
Jak podkreśla prof. Ryszard Smolarczyk:
Ocenimy również toksyczność takich aktywowanych komórek NK wobec komórek nowotworowych oraz ich zdolność do produkcji innych białek zapalnych.
Kolejne etapy obejmą badania implantów i modeli zwierzęcych
Po analizach laboratoryjnych naukowcy przejdą do oceny samych implantów. Sprawdzone zostaną:
- kinetyka uwalniania substancji aktywnych,
- biokompatybilność materiałów polimerowych,
- bezpieczeństwo stosowania,
- skuteczność hamowania wzrostu guzów.
Badania będą prowadzone na mysich modelach raka trzustki oraz potrójnie ujemnego raka piersi. Jednocześnie naukowcy przeanalizują ilościowy i jakościowy skład komórek odpornościowych obecnych w guzie oraz sposób ich rozmieszczenia.
Połączenie implantów z radioterapią i nowoczesną immunoterapią
Autorzy projektu zakładają, że sama aktywacja komórek NK może nie być wystarczająca, ponieważ część stosowanych czynników może wtórnie hamować aktywność układu odpornościowego. Dlatego zaplanowano skojarzenie implantów z dodatkowymi metodami leczenia:
- radioterapią,
- inhibitorem punktu kontrolnego układu odpornościowego TIGIT,
- inhibitorem TGF-beta – galunisertibem.
Takie wielokierunkowe podejście ma zwiększyć aktywność przeciwnowotworową układu odpornościowego oraz poprawić skuteczność eliminacji komórek nowotworowych.
Czy możliwe będzie wykształcenie pamięci immunologicznej?
Jednym z najbardziej interesujących elementów projektu jest analiza długotrwałej odpowiedzi immunologicznej. Badacze chcą sprawdzić:
- znaczenie komórek NK w efekcie terapeutycznym,
- rolę limfocytów T,
- możliwość powstania pamięci immunologicznej po zastosowaniu odpowiednio dobranej terapii skojarzonej.
Jak podkreślają autorzy projektu:
Zbadamy również znaczenie komórek NK oraz limfocytów T w uzyskanym efekcie terapeutycznym, a w ostatnim etapie zbadamy pojawienie się pamięci układu odpornościowego po zastosowaniu odpowiedniej kombinacji implantu aktywującego komórki NK z dodatkową aktywacją układu odpornościowego. Wydaje się, że dobrze zaplanowane zastosowanie implantów aktywujących komórki NK powinno zwiększyć szanse na wyeliminowanie trudnych do leczenia nowotworów i zmniejszyć ogólną toksyczność leków stosowanych klinicznie.
Pięć etapów realizacji projektu
Realizacja projektu została podzielona na pięć głównych etapów:
- Opracowanie implantów uwalniających czynniki aktywujące komórki NK (IL-12, IL-15, IL-18 i ADU-S100) oraz ich charakterystyka.
- Badanie komórek NK aktywowanych ex vivo przy użyciu IL-12, IL-15, IL-18 i ADU-S100 oraz ich właściwości cytotoksycznych.
- Badanie uwalniania leków z implantów oraz ich biokompatybilności.
- Ocena skuteczności terapeutycznej implantów z wybranymi czynnikami aktywującymi komórki NK.
- Połączenie implantów z radioterapią, inhibitorem TIGIT oraz inhibitorem TGF-beta (galunisertib) w celu eliminacji nowotworów.
Główne wnioski
- Narodowy Instytut Onkologii w Gliwicach otrzymał grant w wysokości 2 799 900 zł na opracowanie nowatorskiej strategii leczenia nowotworów opornych na terapię.
- Biodegradowalne implanty mają dostarczać IL-12, IL-15, IL-18 oraz aktywator STING ADU-S100, aktywując komórki NK bezpośrednio w obrębie guza.
- Badania obejmą raka trzustki i potrójnie ujemnego raka piersi, należące do najtrudniejszych do leczenia nowotworów.
- Projekt połączy immunoterapię, radioterapię oraz inhibitory TIGIT i TGF-beta, aby zwiększyć skuteczność eliminacji komórek nowotworowych i ograniczyć toksyczność leczenia.
Źródło:
- https://gliwice.nio.gov.pl/28-mln-zl-dla-nio-gliwice-na-opracowanie-strategii-leczenia-nowotworowopornych-na-terapie/
