Ini-inhinyero ng mga siyentipiko ang mga natatanging immune cell upang lumikha ng epektibong bakuna sa kanser

Sa isang bagong pag-aaral na inilathala sa Cancer Immunology Research, ang mga siyentipiko sa Icahn School of Medicine sa Mount Sinai ay nakabuo ng isang bagong paraan para sa pagbuo ng bilyun-bilyong bihirang immune cells na kilala bilang conventional dendritic cells type I (cDC1), na posibleng magbukas ng daan patungo sa isang bagong klase ng off-the-shelf cellular cancer vaccines.

Ang mga dendritic cell na ito ay may mahalagang papel sa pag-trigger at pagpapanatili ng immune response laban sa mga tumor. Ang mga ito ay napakabihirang sa katawan ng tao at mahirap ihiwalay sa malalaking dami. Ginagawang posible ng bagong serum-free culture system na binuo ng Mount Sinai team na makabuo ng halos 3 bilyong functional cDC1 mula sa 1 milyong cord blood-derived hematopoietic stem cells (HSCs), isang tagumpay na hindi pa nakakamit noon.

"Ito ay isang mahalagang hakbang patungo sa paglikha ng unibersal na cell-based na mga bakuna sa kanser," sabi ng may-akda ng senior study na si Nina Bhardwanj, MD, PhD, ang Ward-Coleman Chair sa Cancer Research at direktor ng Vaccine and Cellular Therapy Laboratory sa Icahn School of Medicine sa Mount Sinai.
"Ang Type I conventional dendritic cells ay mahalaga para sa pagpapakilos ng immune system upang labanan ang cancer, ngunit halos imposible silang makagawa sa sukat na kailangan para sa klinikal na paggamit. Ngayon ay nalampasan na natin ang hadlang na iyon."

Hindi tulad ng iba pang mga uri ng mga dendritic na selula, ang mga cDC1 ay may natatanging kakayahan na i-cross-present ang mga antigen ng tumor, isang pangunahing mekanismo para sa pag-activate ng mga selulang T na lumalaban sa kanser. Ang kanilang presensya sa mga tumor ay malakas na nauugnay sa mas mahusay na mga resulta ng paggamot at isang matagumpay na pagtugon sa mga immune checkpoint inhibitors. Gayunpaman, sa mga pasyenteng may kanser, ang mga numero at paggana ng cDC1 ay kadalasang nababawasan.

"Ang aming pamamaraan ay hindi lamang nagbibigay-daan sa scalable na produksyon ng cDC1, ngunit pinapanatili din ang kanilang kakayahang makakuha ng isang malakas na antitumor immune response sa mga preclinical na modelo," sabi ni Srikumar Balan, PhD, co-author ng pag-aaral at isang associate professor sa Department of Hematology at Medical Oncology sa Icahn School of Medicine.
"Nagbubukas ito ng pinto sa pagbuo ng mga off-the-shelf cell vaccine na maaaring maging kapaki-pakinabang sa maraming uri ng cancer."

Ang pag-aaral, na isinagawa sa pakikipagtulungan sa Mather Research Institute sa Brisbane, Australia, ay gumamit ng humanized mouse models upang subukan ang kakayahan ng lab-grown cDC1 na gumana bilang isang bakuna sa kanser.

Ito ang unang halimbawa ng scalable na produksyon ng authentic, functional na cDC1 ng tao gamit ang isang serum-free na protocol. Nagawa ng mga mananaliksik na makabuo ng halos 3 bilyong cDC1 mula sa 1 milyong cord blood-derived HSCs lamang. Hindi lamang napanatili ng mga cell na ito ang kanilang pagkakakilanlan at kadalisayan, nagpakita rin sila ng mga kritikal na immune function - kabilang ang mahusay na antigen cross-presentation at ang kakayahang i-activate ang mga T cells - na ginagawa silang isang napaka-epektibong platform ng bakuna. Ang mga cDC1 na ito ay nasubok sa vivo sa mga humanized na mga modelo ng tumor, kung saan ipinakita nila ang kakayahang makakuha ng isang malakas na anti-tumor immune response.

Ang mga implikasyon ng gawaing ito ay malawak. Una, inilalatag nito ang batayan para sa isang bagong uri ng cancer immune therapy: isang unibersal, off-the-shelf na cellular vaccine na ginagamit ang sariling immune system ng katawan upang labanan ang cancer. Dahil ang mga cDC1 ay gumaganap ng isang pangunahing papel sa pag-trigger ng isang malakas na tugon ng T-cell, ang diskarte na ito ay maaaring lubos na mapabuti ang pagiging epektibo ng mga umiiral na paggamot tulad ng mga checkpoint inhibitor at maiangkop para sa paggamit sa isang hanay ng mga malignancies.

Pangalawa, ang pamamaraan ay nagbibigay sa mga mananaliksik ng isang hindi pa nagagawang tool upang pag-aralan ang cDC1 biology sa parehong kalusugan at sakit, na tumutulong upang matuklasan ang mga bagong aspeto ng kanilang papel sa immune surveillance at tumor resistance.

"Ito ay hindi lamang tungkol sa pagpapalaki ng produksyon ng cell," idinagdag ni Dr. Bhardwanj.
"Ito ay tungkol sa pagbabago kung paano tayo bumuo ng mga immunotherapies: ginagawa itong mas epektibo, mas naa-access, at mas personalized."