Natura: uimitor! Membrana subțire a metalului oferă celule auto-eficiente în tumori solide

Ce se întâmplă dacă un metal folosit deja pentru repararea fracturilor, îndreptarea dinților și prevenirea arterelor înfundate ar putea fi folosit și pentru a opri răspândirea cancerului?

Într-un nou studiu, cercetătorii de la Centrul de cercetare a cancerului Fred hutchinson din Statele Unite au descoperit pentru prima dată că o plasă mică și subțire de metal, încărcată cu celule imune anti-cancer, poate micsora un model preclinic de cancer ovarian. Rezultatele au fost publicate recent în Nature Biomedical Engineering sub titlul "Nitinol films subțiri funcționalizate cu celule car-t pentru tratarea tumorilor solide".

Imagini de la Centrul de cercetare a cancerului Fred Hutchinson

Matthias Stephan, doctor în cercetare la Centrul de cercetare a cancerului Fred hutchinson și autorul corespunzător al lucrării, a spus că „terapiile celulare pentru combaterea cancerului au avut foarte mult succes în cancerele de sânge, dar nu și în tumorile solide. Descoperirile noastre arată că plasa subțire de metal încărcată cu celule T proiectate genetic pentru a lupta împotriva cancerului ovarian poate elimina tumorile la 70 la sută dintre șoarecii tratați, oferindu-ne un pas important spre eficientizarea terapiei celulare împotriva tumorilor solide. "

Tumorile solide, incluzând cancerul de sân, ovar și pancreatic, au o varietate de strategii de sustragere și combatere a celulelor imune care ucid cancerul, cum ar fi celulele T, sau celule auto-t, care exprimă receptorul himeric antigen (CAR). -celul de lupta singur nu va funcționa; Nu ajung la tumoare sau dacă ajung la celulele canceroase, obosesc încercând să omoare celulele canceroase și nu reușesc.

Stephan a conceput un material care este sigur pentru oameni și poate transporta celulele care combate cancerul în tumori. „Pe lângă minimizarea efectelor secundare asupra pacienților, scopul nostru final este de a face terapia cu celule T mai rapidă, mai ieftină și mai ușor de livrat pacienților, " el a spus.

Pentru a face acest lucru, noul studiu al lui Stephan încarcă celule auto-t care vizează cancerul ovarian pe o plasă poroasă de membrane metalice, care sunt apoi plasate pe tumoră.

"Nu este doar un dispozitiv de livrare pasivă. De asemenea, este o platformă de eliberare pentru declanșarea proliferării celulelor car-t, care poate depăși apărarea tumorului împotriva acestor celule T."

Cercetătorii au folosit membrane subțiri, aproape translucide din metal, realizate de Monarch Biosciences. Filmul metalic, care are o grosime de 10 microni și este realizat din aliaj Nitinol, poate fi implantat în siguranță în corp și utilizat în alte dispozitive medicale.

Sub microscopuri puternice, filmul metalic are spații minuscule care pot fi configurate în modele diferite. Acest spațiu poate fi umplut cu medicamente sau alte fluide, iar membrana metalică poate fi implantată în corp, unde fluidele se scurg și își găsesc țintele.

Stephan și colegii săi au vrut să vadă dacă membrana metalică ar putea conține celule T și să livreze acele celule anti-cancer la tumori.

"Aveam nevoie să găsim un model spațial al membranelor metalice care era foarte potrivit pentru celule T. Modelul spațial trebuie să fie suficient de mic pentru a nu lăsa celulele să cadă între fisuri, dar nu atât de mic încât celulele T să se simtă prea aglomerate pentru a se mișca. .“

Au descoperit că un model liniar, similar cu vizualizarea labirintului de sus în jos, este cel mai potrivit pentru celulele T. Au acoperit membrana metalică cu o varietate de materiale, permițând celulelor auto-t să crească și să se înmulțească o dată în interiorul corpului.

Cercetătorii au încărcat membrana metalică cu celule auto-t care au fost programate să caute markerul de celule canceroase ovariene ROR1.Aceste celule auto-t ingineriate genetic au fost plasate pe ambele părți ale membranei metalice și apoi absorbite în centrul materialului acoperit .

"Este ca o pâine cu sos de portocale pe ambele părți", a spus Stephan. Această membrană metalică este pâinea, apoi punem celulele car-t pe părțile laterale ale acesteia, iar aceste celule sunt apoi cufundate în mijloc ".

Folosind un model de laborator de cancer ovarian, cercetătorii au implantat o membrană metalică care conține celule car-t în tumoră. Celulele T migrează din membrana metalică și metastazează până în apropierea tumorii. În decurs de 10 zile, toate tumorile la șoareci dispăruseră. În 20 de zile, 70 la sută dintre șoareci au rămas fără tumori.

Dacă se confirmă prin mai multe cercetări și studii clinice, metoda de implantare a membranelor metalice pentru a inhiba creșterea tumorii ar putea fi în cele din urmă folosită pentru a trata boli precum cancerul pancreatic și ovarian.

Într-un alt experiment, cercetătorii au descoperit că membranele tubulare din metal impregnate cu celule auto-t împiedicau tumorile să crească în astfel de membrane. Metoda poate fi folosită pentru a trata cancerul care provoacă obstrucția căilor respiratorii sau a sistemului digestiv, cum ar fi cancerul pulmonar, pancreatic sau esofagian, în care stenturile sunt utilizate pentru a suprima interferența tumorului cu înghițirea.

„Ne concentrăm asupra celulelor car-t în experimentele noastre actuale, dar pot vedea această abordare care lucrează cu terapii cu receptori de celule T, celule killer naturale și alte celule imune care vizează cancerul”, a spus Stephan.

Referință ： 1.Michael E. Coon și colab. Pelicule subțiri de nitinol funcționalizate cu celule CAR-T pentru tratamentul tumorilor solide. Nature Biomedical Engineering, 2019, doi: 10.1038 / s41551-019-0486-0.

2. Oamenii de știință arată o plasă subțire de metal încărcată cu celule T micșorează tumorile solide

https://medicalxpress.com/news/2019-12-scientists-thin-metal-mesh-cells.html