Studija objavljena u Science pokazuje da mali broj genetski izmenjenih matičnih ćelija može da formira trajnu "fabriku" antitela u organizmu koja se aktivira vakcinskim podsetnikom. U miševima je pristup blokirao HIV u laboratorijskim testovima, sprečio ulazak malarijskog parazita u jetru i pružio zaštitu protiv smrtonosnog soja gripa. Metod zahteva svega ~7.000 izmenjenih ćelija, može proizvesti više antitela istovremeno i pokazuje potencijal za primenu kod ljudi, uz značajne bezbednosne i tehničke izazove.
Jedan Tretman, Godinama Zaštite: Kako Izmenjene Matične Ćelije Pretvaraju Telo u "Fabriku" Antitela
Teaching the body to manufacture “designer” antibodies from a tiny pool of edited stem cells could turn today’s short‑lived antibody infusions into a one‑time treatment that can be boosted for years.Image by Magnific
Navođenje organizma da iz male grupe genetski izmenjenih matičnih ćelija sam proizvodi "dizajnerska" antitela moglo bi da pretvori današnje kratkotrajne infuzije u jednokratni tretman koji se tokom godina može pojačavati vakcinskim podsetnikom.
U radu objavljenom u časopisu Science, istraživači su izmenili mali broj ćelija koje formiraju krv kod miševa tako da ćelije imunog sistema koje iz njih nastanu nose genetski recept za izabrano antitelo. Nakon vraćanja u organizam, te izmenjene ćelije mogu da postanu trajna "fabrika" antitela koja se aktivira vakcinskim podsetnikom i po potrebi pojačava.
Kako metoda funkcioniše
Antitela su proteini koje imunološki sistem proizvodi da prepozna i veže štetne mete — viruse, bakterije ili tumorske ćelije. Farmaceutske kompanije danas proizvode antitela u fabričkim uslovima i daju ih pacijentima infuzijama, ali ta se antitela u organizmu razgrađuju za nekoliko nedelja, pa je potrebna česta ponovna primena.
Pristup iz studije počinje od hematopoetičkih matičnih ćelija iz koštane srži, koje tokom života stvaraju sve krvne ćelije. Genetskom izmenom u njih se ubacuje recept za odabrano antitelo u region koji kontroliše njegovu proizvodnju. Nakon transplantacije u miševe, izmenjene matične ćelije diferenciraju se u bele krvne ćelije koje stalno nose tu instrukciju.
„Tihi“ rezervoar koji se uključuje vakcinom
U mirovanju sistem ne proizvodi velike količine antitela. Kada živi organizam primi vakcinski podsetnik koji odgovara ubačenom receptu, izmenjene ćelije se aktiviraju: množe se, sazrevaju u efektorske stanice i počinju da luče antitelo u visokim koncentracijama. Jedan od važnih nalaza je da je bilo dovoljno svega oko 7.000 izmenjenih matičnih ćelija da bi se postigao koristan nivo antitela — znatno manje nego u nekim drugim genskim terapijama.
Rezultati u miševima
Metod je testiran protiv tri teška izazova: antitela za HIV, antitela protiv malarije i antitela protiv influencae. Kod miševa sa receptom za neutralizujuće antitelo protiv HIV-a, nivoi antitela u krvi bili su dovoljni da u laboratorijskim testovima blokiraju infekciju ćelija. Kod miševa opremljenih antitelom protiv malarije, parazit nije uspeo da prodre u jetru. Kod miševa sa antitelom protiv gripa, svi lečeni preživeli su smrtonosnu dozu soja različitog od onog po kome je antitelo dizajnirano, dok su neliječeni miševi uginuli.
Isto tako, istraživači su kombinovanjem dve populacije izmenjenih matičnih ćelija omogućili simultanu proizvodnju dva različita antitela — važnu strategiju protiv brzo mutirajućih virusa poput HIV‑a, jer smanjuje rizik od bekstva virusa.
Koraci ka primeni kod ljudi
U odvojenom eksperimentu, humana hematopoetička matična ćelija je izmenjena u laboratoriji i presađena u imunodeficijentne miševe; te ćelije su se razvile u ljudske imunološke ćelije koje su proizvodile ciljano antitelo. To daje razlog za optimizam, ali ljudska klinička ispitivanja su i dalje na nekoliko godina udaljena.
Platforma se može prilagoditi i za kontinuiranu isporuku drugih proteinskih terapija — na primer, manjkajućih enzima kod naslednih bolesti, hormona ili proteinskih lekova protiv raka.
Prednosti: potencijal jednokratnog zahvata, mogućnost dopunjavanja vakcinskim podsetnikom i upotreba malog broja izmenjenih ćelija. Ograničenja: potreba za rigoroznom bezbednosnom procenom, mogućnost pripreme koštane srži (chemo‑conditioning) i rizici dugoročnih neželjenih efekata.
Bezbednosni i tehnički izazovi
Pre nego što se metoda primeni kod ljudi, potrebno je rešiti ključne izazove: potvrditi preciznost genetske izmene (izbegavanje off‑target efekata), utvrditi dugoročnu bezbednost jer izmenjene ćelije mogu opstati decenijama, i smanjiti ili zameniti invazivne pripremne protokole kao što je hemioterapijsko kondicioniranje koštane srži.
Iako je rad zasnovan na modelima na životinjama, ideja da jedan tretman može omogućiti višegodišnju zaštitu uz mogućnost jednostavnog pojačavanja menja paradigmu današnjih kratkotrajnih infuzija. Ako se potvrdi u kliničkim ispitivanjima, pristup bi mogao promeniti lečenje hroničnih infekcija, nekih oblika raka i naslednih poremećaja.
Izvor: izvorna objava na Forbes.com i studija u časopisu Science.
Pomozite nam da budemo bolji.
