Mikrorobotok a precíziós onkológiában
Kínai kutatók a szolid tumorokat felismerő, azokba behatoló, és tevékenységüket a tumorok belsejében kifejtő CAR-T sejteket hoztak létre.
Az Advanced Materials folyóirat február 17-én publikálta a Kínai Tudományos Akadémiához tartozó Shenzen Institute of Advanced Technology (SIAT) kutatócsoportjának közleményét, amelyben szolid tumorok CAR-T mikrorobotokkal történő kezeléséről számoltak be. (A csaknem 13 millió fő lakosú Sencsen (Shenzen) a Kína déli részén fekvő, Hongkonggal szomszédos Kuangtung tartomány székhelye, a fejlett technológiai kutatások és a külföldi befektetések egyik legnagyobb központja, többek között itt található a Huawei székhelye is.) A mostani cikkben közölt kutatás elméleti háttere, hogy bár a kiméra antigén receptor T-sejtek (CAR-T sejtek) nagyon jó eredményeket értek már el a hematológiai malignitások kezelésében, szolid tumorok terápiájában napjainkig csak nagyon szerény hatásossággal alkalmazhatók. Ennek oka, hogy az ilyen tumorok mikrokörnyezete erősen immunszuppresszív tulajdonságú, ráadásul valahogy a CAR-T sejteknek le kellene tudniuk küzdeni a fizikai akadályokat, azaz be kellene jutniuk a daganatok belsejébe, vagy kapcsolódniuk kellene azok felszínéhez. Ezért az ideálisnak tekinthető szolid tumorok elleni CAR-T terápiában olyan új „fegyverzetű” CAR-T sejtekre lenne szükség, amelyek a véráramban keringve megtalálják a daganato(ka)t, penetrálni képesek a tumorszövetet, túlélik a mostoha mikrokörnyezet jelentette megpróbáltatásokat, és hatásos immunológiai hatást fejtenek ki.
A Cai Lintao professzor vezetésével dolgozó kutatócsoport ezeket a feltételeket figyelembe véve látott munkához, és olyan CAR-T sejteket sikerült kifejleszteniük, amelyek a véráramban szabadon, autonóm módon keringve találják meg a tumorokat, felszínükön pedig immunomagnetikus tulajdonságokkal rendelkező, konjugált mikrogyöngyök találhatók, amelyek mágneses-akusztikus eljárással irányíthatók és aktiválhatók. Ezeket a különleges sejteket CAR-T-sejt alapú mikrorobotoknak (M-CAR-T) nevezték el a kutatók, hatásmechanizmusuk pedig egyedülálló: a véráramban keringve a mikrorobotok észlelik a szilárd daganatot, majd az immunmagnetikus tulajdonságú mikrogyöngyök segítségével hozzájuk tapadnak, és a továbbiakban nem is eresztik el. A mikrorobotok ezen felül kívülről akusztikus jelek segítségével irányíthatók, azaz kontrollált hanghullámokkal a tumor belsejébe vezethetők, így a mágneses rávezetéssel és akusztikus mozgatással aktív penetrációt követő szekvenciális aktiválás valósítható meg. Ez azt jelenti, hogy a CAR-T sejtek a tumor belsejében aktiválódnak, és itt fejtik ki immunológiai hatásukat.
Mesterséges tumormodellekben a technológia alkalmazása sikeresnek bizonyult, így a kutatók állati modellszervezetekben is kipróbálták fejlesztésüket. A tapasztalatok szerint a mikrorobotok a programozható immunomagnetikus tulajdonságuknak köszönhetően a peritumorális területen gyűltek össze, majd a kutatók által adott akusztikus jelek hatására mélyen a tumorszövetekbe hatoltak, ahol aktiválást követően megkezdték tevékenységüket. Az eredmények szerint ezzel a módszerrel a daganatok belsejében 6,6-szor több exogén CD8+ CAR-T sejt volt képes kifejteni terápiás tevékenységét, mint aktiválás nélkül.
Az „élő mikrorobot” technológiának köszönhetően egyszerre valósítható meg a szolid tumorok autonóm felismerése, a daganatok penetrációja és az T-sejtek in-situ immunoaktivációja, ami a jövőben kétségtelenül nagy lehetőségeket tartogat a precíziós onkológiai kezelések területén.
Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:
CAR T cell robots based on magnetic-acoustic actuation developed for precise antitumor immunotherapy
