Teadlased on loonud ainulaadsed immuunrakud, et luua tõhus vähivaktsiin

Uues uuringus, mis avaldati ajakirjas Cancer Immunology Research, on Icahni Sinai mäe meditsiinikooli teadlased välja töötanud uue meetodi miljardite haruldaste immuunrakkude, mida tuntakse tavapäraste I tüüpi dendriitrakkude (cDC1) nime all, genereerimiseks, mis potentsiaalselt avab tee uue klassi valmisrakkude vähivaktsiinidele.

Need dendriitrakud mängivad võtmerolli kasvajate vastase immuunvastuse käivitamisel ja säilitamisel. Need on inimkehas äärmiselt haruldased ja neid on suurtes kogustes raske eraldada. Mount Sinai meeskonna väljatöötatud uus seerumivaba kultuurisüsteem võimaldab toota ligi 3 miljardit funktsionaalset cDC1-d vaid 1 miljonist nabaväädiverest saadud hematopoeetilisest tüvirakust (HSC-st), mis on saavutus, mida pole varem kunagi saavutatud.

„See on oluline samm universaalsete rakupõhiste vähivaktsiinide loomise suunas,“ ütles vanemteadur Nina Bhardwanj, MD, PhD, Ward-Colemani vähiuuringute õppetool ja Mount Sinai Icahni meditsiinikooli vaktsiini- ja rakuteraapia labori direktor.
„I tüüpi tavapärased dendriitrakud on hädavajalikud immuunsüsteemi mobiliseerimiseks vähi vastu võitlemiseks, kuid neid on olnud praktiliselt võimatu toota kliiniliseks kasutamiseks vajalikus mahus. Nüüd oleme selle takistuse ületanud.“

Erinevalt teist tüüpi dendriitrakkudest on cDC1-del ainulaadne võime kasvaja antigeene ristpresenteerida, mis on vähivastaste T-rakkude aktiveerimise peamine mehhanism. Nende esinemine kasvajates on tugevalt seotud paremate ravitulemuste ja immuunsüsteemi kontrollpunkti inhibiitorite eduka ravivastusega. Vähihaigetel on cDC1 arv ja funktsioon aga sageli vähenenud.

„Meie meetod mitte ainult ei võimalda cDC1 skaleeritavat tootmist, vaid säilitab ka nende võime esile kutsuda tugevat kasvajavastast immuunvastust prekliinilistes mudelites,“ ütles uuringu kaasautor ja Icahni meditsiinikooli hematoloogia ja meditsiinilise onkoloogia osakonna dotsent Srikumar Balan.
„See avab ukse valmisrakkude vaktsiinide väljatöötamisele, mis võiksid olla kasulikud mitmete vähitüüpide puhul.“

Uuring, mis viidi läbi koostöös Matheri uurimisinstituudiga Brisbanes, Austraalias, kasutas humaniseeritud hiiremudeleid, et testida laboris kasvatatud cDC1 võimet toimida vähivaktsiinina.

See on esimene näide autentse ja funktsionaalse inimese cDC1 skaleeritavast tootmisest seerumivaba protokolli abil. Teadlased suutsid genereerida ligi 3 miljardit cDC1 vaid 1 miljonist nabaväädiverest saadud HSC-st. Need rakud mitte ainult ei säilitanud oma identsust ja puhtust, vaid demonstreerisid ka kriitilisi immuunfunktsioone – sealhulgas tõhusat antigeeni ristesitlust ja võimet aktiveerida T-rakke –, mis tegi neist väga tõhusa vaktsiiniplatvormi. Seejärel testiti neid cDC1-sid in vivo humaniseeritud kasvajamudelites, kus need näitasid võimet esile kutsuda tugevat kasvajavastast immuunvastust.

Selle töö tagajärjed on laiaulatuslikud. Esiteks loob see aluse uut tüüpi vähivastasele immuunteraapiale: universaalsele, valmis rakulisele vaktsiinile, mis rakendab organismi enda immuunsüsteemi vähi vastu võitlemiseks. Kuna cDC1-del on keskne roll tugeva T-rakkude vastuse käivitamisel, võiks see lähenemisviis oluliselt parandada olemasolevate ravimeetodite, näiteks kontrollpunkti inhibiitorite, efektiivsust ja olla kohandatud kasutamiseks mitmesuguste pahaloomuliste kasvajate korral.

Teiseks annab see meetod teadlastele enneolematu vahendi cDC1 bioloogia uurimiseks nii tervise kui ka haiguste korral, aidates avastada nende rolli uusi aspekte immuunsüsteemi jälgimisel ja kasvaja resistentsuses.

„Asi ei ole ainult rakkude tootmise suurendamises,“ lisas dr Bhardwanj.
„Asi on immunoteraapiate väljatöötamise viisi muutmises: nende tõhusamaks, kättesaadavamaks ja isikupärasemaks muutmises.“