Naukowcy z USA stworzyli makrofagi zdolne do nieograniczonego zwalczania raka

Pełny tekst

Kluczem do tego przełomu są makrofagi – wyspecjalizowane białe krwinki, które są jedną z pierwszych linii obrony naszego organizmu . Nazwa „makrofag” pochodzi z języka greckiego i oznacza „wielkiego zjadacza” , co idealnie oddaje naturę tych komórek, posiadających nienasycony apetyt na patogeny – w tym także komórki rakowe.

Jak zmusić makrofagi do pracy?

Makrofagi pełnią w organizmie funkcję nie tylko pożeraczy patogenów, ale i strategicznych koordynatorów . Potrafią wedrzeć się do środka guza i stamtąd wysyłać sygnały alarmowe . Informacja chemiczna oznaczająca „zjedz mnie” mobilizuje do działania inne kluczowe elementy układu immunologicznego , takie jak limfocyty T .

Przez lata naukowcy próbowali wykorzystać ten potencjał w terapiach nowej generacji, jednak makrofagi okazały się niezwykle oporne na manipulacje laboratoryjne . W przeciwieństwie do innych komórek, bardzo trudno zmusić je do namnażania się poza ludzkim ciałem w stopniu wystarczającym do przeprowadzenia skutecznej terapii. To, że w końcu udało się to osiągnąć, jest potencjalnie jednym z największych przełomów w onkologii.

Ograniczenia terapii CAR-T i nowa nadzieja w CAR-M

Standardem w zaawansowanej immunoterapii jest obecnie CAR-T, czyli metoda polegająca na genetycznym modyfikowaniu limfocytów T pacjenta, by lepiej rozpoznawały nowotwór . Chociaż terapia ta uratowała życie wielu osobom z nowotworami krwi, znacznie gorzej radzi sobie z guzami litymi , takimi jak rak płuc czy piersi.

To właśnie tu makrofagi mają przewagę – naturalnie gromadzą się w masie guza , będąc często najliczniejszymi komórkami odpornościowymi w jego obrębie. Nowa koncepcja, zwana terapią CAR-M (oparta na makrofagach zamiast limfocytów T) , mogłaby wypełnić lukę, którą pozostawia CAR-T.

Odkrycie supermocy komórek progenitorowych

Zespół naukowców, pod kierownictwem biologa prof Qi-Long Yinga odkrył, że kluczem do sukcesu nie są dojrzałe makrofagi, lecz ich prekursory , czyli tzw. komórki progenitorowe . Do tej pory nauka stała na stanowisku, że zdolność do długotrwałego samoodnawiania – czyli nieskończonego kopiowania się, przy zachowaniu swojej pierwotnej tożsamości – jest zarezerwowana dla komórek macierzystych .

Badacze z USC właśnie obalili to przekonanie , udowadniając, że w odpowiednio dobranych warunkach komórki progenitorowe granulocytów i monocytów (z których powstają makrofagi) również posiadają tę „supermoc”. Dzięki opracowaniu precyzyjnego protokołu karmienia tych komórek złożoną mieszanką substancji chemicznych na ściśle określonych etapach rozwoju, naukowcy byli w stanie uzyskać stabilną i skalowalną hodowlę .

– Odkryliśmy, że komórki progenitorowe mogą intensywnie się dzielić, zachowując zdolność do wytwarzania w pełni funkcjonalnych komórek odpornościowych – wyjaśnia Ying. To odkrycie daje medycynie punkt wyjścia do projektowania terapii komórkowych . I to nie tylko na raka – również choroby zakaźne.

Zdumiewające wyniki testów na zwierzętach

Efektywność nowej metody została potwierdzona w eksperymentach na myszach cierpiących zarówno na nowotwory krwi, jak i guzy lite. Zmodyfikowane laboratoryjnie komórki progenitorowe zostały wstrzyknięte gryzoniom. Wyniki były bezprecedensowe.

W przeciwieństwie do wstrzykniętych dojrzałych makrofagów, które nie namnażały się w organizmie, komórki progenitorowe rozprzestrzeniły się po całym ciele myszy . Generowały stały dopływ makrofagów dokładnie tam, gdzie były one potrzebne , co skutecznie zahamowało postęp choroby zarówno we krwi, jak i w guzach litych .

Nowa nadzieja medycyny

Praca na temat makrofagów, opublikowana w prestiżowym czasopiśmie „Cell” , może doprowadzić do fundamentalnej zmiany myślenia o immunoterapii. Zamiast skupiać się na projektowaniu coraz lepszych receptorów do wykrywania raka, nauka powinna zwrócić większą uwagę na dobór odpowiedniego etapu rozwojowego komórki , która stanie się bazą dla leku.

Jak zauważa współautor badań, Ravi Majeti z Uniwersytetu Stanforda, metoda ta otwiera drzwi do niezliczonych zastosowań . To milowy krok w kierunku stworzenia powszechnie dostępnej terapii przeciwko najbardziej agresywnym postaciom nowotworów.

Źródło : Cell

Nasza autorka

Magdalena Rudzka

Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.