Vedci navrhli unikátne imunitné bunky, aby vytvorili účinnú vakcínu proti rakovine

V novej štúdii publikovanej v časopise Cancer Immunology Research vyvinuli vedci z Icahn School of Medicine na Mount Sinai novú metódu na generovanie miliárd vzácnych imunitných buniek známych ako konvenčné dendritické bunky typu I (cDC1), čo potenciálne otvára cestu k novej triede bežne dostupných bunkových vakcín proti rakovine.

Tieto dendritické bunky hrajú kľúčovú úlohu pri spúšťaní a udržiavaní imunitnej odpovede proti nádorom. V ľudskom tele sú extrémne zriedkavé a je ťažké ich izolovať vo veľkých množstvách. Nový systém kultivácie bez séra, ktorý vyvinul tím Mount Sinai, umožňuje vyrobiť takmer 3 miliardy funkčných cDC1 z iba 1 milióna hematopoetických kmeňových buniek (HSC) získaných z pupočníkovej krvi, čo je úspech, aký sa doteraz nedosiahol.

„Toto je dôležitý krok k vytvoreniu univerzálnych bunkových vakcín proti rakovine,“ povedala vedúca autorka štúdie Nina Bhardwanj, MD, PhD, vedúca katedry Ward-Coleman pre výskum rakoviny a riaditeľka Laboratória vakcín a bunkovej terapie na Lekárskej fakulte Icahn v Mount Sinai.
„Konvenčné dendritické bunky typu I sú nevyhnutné pre mobilizáciu imunitného systému v boji proti rakovine, ale bolo prakticky nemožné ich vyrobiť v rozsahu potrebnom na klinické použitie. Teraz sme túto prekážku prekonali.“

Na rozdiel od iných typov dendritických buniek majú cDC1 jedinečnú schopnosť krížovo prezentovať nádorové antigény, čo je kľúčový mechanizmus aktivácie T buniek bojujúcich proti rakovine. Ich prítomnosť v nádoroch je silne spojená s lepšími výsledkami liečby a úspešnou odpoveďou na inhibítory imunitných kontrolných bodov. U pacientov s rakovinou sú však počty a funkcia cDC1 často znížené.

„Naša metóda nielenže umožňuje škálovateľnú produkciu cDC1, ale tiež zachováva ich schopnosť vyvolať silnú protinádorovú imunitnú odpoveď v predklinických modeloch,“ povedal Srikumar Balan, PhD, spoluautor štúdie a docent na Katedre hematológie a lekárskej onkológie na Lekárskej fakulte Icahn.
„To otvára dvere k vývoju bežne dostupných bunkových vakcín, ktoré by mohli byť užitočné pri viacerých typoch rakoviny.“

Štúdia, ktorá sa uskutočnila v spolupráci s výskumným inštitútom Mather v austrálskom Brisbane, použila humanizované myšie modely na testovanie schopnosti laboratórne pestovaného cDC1 fungovať ako vakcína proti rakovine.

Toto je prvý príklad škálovateľnej produkcie autentického, funkčného ľudského cDC1 pomocou protokolu bez séra. Výskumníkom sa podarilo vygenerovať takmer 3 miliardy cDC1 len z 1 milióna HSC odvodených z pupočníkovej krvi. Tieto bunky si nielen zachovali svoju identitu a čistotu, ale preukázali aj kľúčové imunitné funkcie – vrátane efektívnej krížovej prezentácie antigénov a schopnosti aktivovať T bunky – čo z nich robí vysoko účinnú platformu pre vakcíny. Tieto cDC1 boli potom testované in vivo na modeloch humanizovaných nádorov, kde preukázali schopnosť vyvolať silnú protinádorovú imunitnú odpoveď.

Dôsledky tejto práce sú rozsiahle. Po prvé, kladie základy pre nový typ imunoterapie rakoviny: univerzálnu, bežne dostupnú bunkovú vakcínu, ktorá využíva vlastný imunitný systém tela na boj proti rakovine. Keďže cDC1 hrajú ústrednú úlohu pri spúšťaní silnej T-bunkovej odpovede, tento prístup by mohol výrazne zlepšiť účinnosť existujúcich liečebných postupov, ako sú inhibítory kontrolných bodov, a mohol by sa prispôsobiť na použitie v celom rade malignít.

Po druhé, metóda poskytuje výskumníkom bezprecedentný nástroj na štúdium biológie cDC1 v zdraví aj v chorobách, čo pomáha odhaliť nové aspekty ich úlohy v imunitnom dohľade a rezistencii nádorov.

„Nejde len o zvýšenie produkcie buniek,“ dodal Dr. Bhardwanj.
„Ide o transformáciu spôsobu, akým vyvíjame imunoterapie: aby boli účinnejšie, dostupnejšie a personalizovanejšie.“