Биоматериалы, имитирующие иммунные клетки, ускоряют создание Т-клеточных терапий
Иммунологи и онкологи используют иммунную систему организма для борьбы с раком и другими заболеваниями с помощью методов адаптивного переноса клеток. В нормальном иммунном ответе Т-клетки получают инструкции от антиген-презентирующих клеток (АПК) размножаться и оставаться активными. Процедуры адаптивного переноса клеток имитируют этот процесс in vitro: Т-клетки пациента размножают, иногда генетически модифицируют и возвращают в организм для борьбы, например, с раковыми клетками. Однако эти процедуры часто занимают недели, чтобы получить достаточно большое и реактивное количество терапевтических Т-клеток.
Команда под руководством Дэвида Муни из Висс-института биологически инспирированной инженерии Гарварда сообщает в Nature Biotechnology о новом методе размножения Т-клеток на основе биоматериалов. С помощью скаффолда (каркаса), имитирующего АПК, исследователи добились большего расширения популяций первичных мышиных и человеческих Т-клеток, чем существующими методами, и продемонстрировали потенциал подхода на модели лимфомы у мышей, используя CAR-T-клетки.
«Наш подход близко имитирует, как АПК представляют стимулирующие сигналы на своей мембране и выделяют растворимые факторы, усиливающие выживаемость Т-клеток. В результате мы достигаем гораздо более быстрого и большего расширения популяции. Меняя состав липидов, сигналов и диффундирующих факторов в скаффолдах, мы создали очень универсальную и гибкую платформу», — сказал Дэвид Муни.
Как устроен скаффолд:
- Носитель: мезопористые кремниевые стержни (MSR), загруженные интерлейкином-2 (IL-2) — фактором выживания Т-клеток.
- Мембрана: стержни покрыты липидным бислоем (SLB), имитирующим внешнюю мембрану АПК.
- Сигналы: на липидный слой нанесены подвижные антитела, стимулирующие Т-клетки.
- Структура: в среде стержни самопроизвольно образуют 3D-каркас с порами, достаточными для проникновения и накопления Т-клеток.
Результаты:
- В сравнении с коммерческими магнитными шариками (Dynabeads), используемыми в клинике, APC-миметические скаффолды при однократном применении привели к в 2–10 раз большему расширению популяции первичных мышиных и человеческих Т-клеток.
- Платформа позволяет настраивать соотношение субпопуляций Т-клеток с разными функциями.
- CAR-T-клетки, размноженные с помощью скаффолда, эффективно лечили модель человеческой лимфомы у мышей.
- Скаффолды также могут использоваться для селективного размножения антиген-специфичных клонов Т-клеток из сложной смеси, например, из крови, что важно для персонализированной иммунотерапии.
«Биовдохновленные скаффолды, активирующие Т-клетки, могут ускорить успех многих иммунотерапевтических подходов в клинике», — сказал директор-основатель Висс-института Дональд Ингбер.