Рак молочной железы на чипе для тестирования иммунотерапевтических препаратов

Иммунная система использует Т-клетки с "чекпойнт-белками" на поверхности. Их связывание с белками других клеток может стимулировать или подавлять активность Т-клеток. Опухолевые клетки могут обмануть иммунитет, используя поверхностные белки для подавления Т-клеток или даже их разрушения.

"Ингибиторы контрольных точек" — это препараты, которые блокируют такое подавление, реактивируя иммунный ответ против опухоли. Однако сложно определить, какие пациенты подходят для этой терапии и какие препараты наиболее эффективны.

Команда Института биомедицинских инноваций Терасаки (TIBI) создала систему для решения этих задач. Они культивировали сферические агрегаты клеток рака молочной железы в специальном 3D-печатном прозрачном чипе с коническими микролунками. Конструкция обеспечила оптимальный рост и стабильность клеточных сфер. Тесты подтвердили жизнеспособность клеток и выработку ими поверхностных белков, деактивирующих Т-клетки.

"Особенности нашего чипа на основе микролунок — ключ к успешной разработке иммуноактивной тканевой модели, — сказал Вуцзинь Сан, доктор философии. — Прозрачность чипа позволяет проводить прямое микроскопическое наблюдение, а его дизайн — выполнять массовое тестирование для быстрого скрининга иммунотерапевтических препаратов".

Для оценки эффективности препаратов команда измеряла уровень цитокинов — белков, которые Т-клетки выделяют при активации для мобилизации иммунного ответа. Автоматизированная система с чипом показала, что применение античекпойнтных препаратов увеличивает выработку цитокинов, что демонстрирует их эффективность в активации Т-клеток.

Также с помощью флуоресцентной микроскопии визуализировали взаимодействие клеток. Опыты показали, что препараты-ингибиторы повышают жизнеспособность Т-клеток в культуре, противодействуя их разрушению опухолевыми клетками.

Кроме того, чип использовали для прямой визуализации инфильтрации Т-клеток в сферы раковых клеток — показатель противоопухолевой активности. Эксперименты с ингибиторами контрольных точек показали увеличение числа Т-клеток и их более глубокое проникновение в опухолевые сферы.

Исследователи TIBI разработали надежные и эффективные методы для характеристики взаимодействия опухолевых и иммунных клеток, а также для быстрого массового скрининга иммунотерапевтических препаратов. Система также может быть адаптирована для других типов опухолевых клеток и индивидуальных клеток пациентов.

"Повышение качества клинических решений и персонализированной медицины — наша главная цель, — сказал Али Хаджемхоссейни, доктор философии, директор и CEO Института Терасаки. — Эта работа — значительный шаг к её достижению в области иммунотерапии рака".