Wissenschaftler der University of California in Los Angeles haben es geschafft, iPSC in adulte T-Zellen umzuwandeln, die in unserem Thymus reifen und den Körper patrouillieren, um Krebs und andere Krankheiten zu zerstören.
Die in Cell Stem Cell
veröffentlichte Arbeit wurde von Dr. Gay Crookes, Professor für Pathologie, Labormedizin und Pädiatrie, geleitet. Dr. Crookes ist Co-Direktor von Eli und Edith Broad vom Zentrum für Regenerative Medizin und vom Zentrum für das Studium von Stammzellen an der UCLA.
Eine Armee von T-Lymphozyten, um Krebs zu zerstören
T-Zellen werden normalerweise vom Knochenmark produziert und reifen im
Thymus , einem kleinen Organ hinter dem Brustbein, das sie in den Körper schickt, um Krebs und Infektionen zu patrouillieren und zu zerstören. Der Thymus beginnt sehr früh im Leben abzunehmen und trainiert mit zunehmendem Alter eine kontinuierlich abnehmende Anzahl von T-Zellen. Die Reduzierung ist als Involution bekannt, und die Alterung des Immunsystems ist der Grund dafür, dass wir anfällig für Krankheiten werden.
Wie in einer neuen Veröffentlichung beschrieben, verwendeten Dr. Crookes und ihr Team an der UC künstliche Thymusorganoide, kleine organähnliche Strukturen, die den Thymus nachahmen, um menschliche T-Zellen zu züchten und zu trainieren. Die Gruppe verwendet diese Organoide, um reife T-Zellen aus iPSC zu züchten. Organoide können eine sich selbst erneuernde Versorgung mit T-Zellen aufbauen, genau wie der Thymus in Ihrem Körper.
Pluripotente Stammzellen oder
iPSC sind Zellen, die sich mit den richtigen Signalen in jede Zelle im Körper verwandeln können. Wir haben 2007 gelernt, wie man sie mithilfe der Zellreprogrammierung
nachwächst .
Die Fähigkeit, eine unbegrenzte Armee von T-Zellen zu züchten, ist wichtig im Kampf gegen Krebs, insbesondere mit Hilfe der
Immuntherapie , und kann auch im Kampf gegen Infektionen, einschließlich HIV, CMV und Autoimmunerkrankungen, eingesetzt werden.
Immuntherapien wie
CAR T haben ein großes Potenzial bei der Behandlung von Krebs gezeigt. aber sie sind derzeit sehr komplex. Sie müssen dem Patienten die T-Zellen entnehmen, sie austauschen und einen neuen Rezeptor in sie einführen, damit sie Krebszellen erkennen und in den menschlichen Körper zurückführen können.
Leider ist die Wirksamkeit veränderter T-Zellen manchmal gering. Ein weiteres Problem bei Therapien wie CAR T ist deren Preis, da eine solche Therapie auf den Patienten zugeschnitten sein sollte. Krebspatienten können auch T-Zellen fehlen, um Proben zu entnehmen.
Alle diese Faktoren schränken die Wirksamkeit der T-Zell-Immuntherapie stark ein. Diese neue Technik kann möglicherweise alles verändern.
Wissenschaftler arbeiten seit mehreren Jahren daran und haben zuvor gezeigt, dass sie mit Blutstammzellen reife T-Zellen in künstlichen Thymusorganoiden züchten können. Zu dieser Zeit stellten sie die Hypothese auf, dass sie mit iPSC dieselben Ergebnisse erzielen könnten, und ihre neue Arbeit zeigte dies.
Wissenschaftler haben gezeigt, dass künstliche Thymusorganoide beide embryonalen Stammzellen verwenden können - ESC und iPSC, zwei Arten pluripotenter Stammzellen, die im Bioengineering verwendet werden. IPSCs sind die am einfachsten zu beschaffenden Stammzellen, da sie leicht aus adulten Haut- oder Blutzellen gewonnen werden können.
Wissenschaftler waren auch in der Lage, iPSC genetisch zu modifizieren, um einen gegen Krebs gerichteten T-Zell-Rezeptor zu exprimieren. In Kombination mit künstlichen Thymusorganoiden erhielten sie T-Zellen, die in der Lage sind, bestimmte Tumore in Mäusen zu erkennen und zu zerstören. Der Plan war, gentechnisch veränderte iPSC-Linien zu züchten, die dann in tumorspezifische T-Zellen programmiert werden können.
Viele Krebszellen meiden T-Zellen, indem sie sie austricksen und verstecken. Diese tumorspezifischen Stammzelllinien können in unbegrenzten Mengen erhalten werden, und aus ihnen können Sie eine ganze Armee von T-Zellen gewinnen, die Krebs suchen und zerstören, unabhängig davon, wie er sich zu verstecken versucht.
Letzte Hürde
Obwohl dies eine gute Nachricht für die Immuntherapie ist, gibt es immer noch ein Hindernis, das überwunden werden muss. Mit dieser Technik gezüchtete T-Zellen haben Markermoleküle auf ihren Membranen, die eine Immunantwort auslösen können.
Der nächste Schritt für Wissenschaftler wird die Kultivierung menschlicher T-Zellen sein, die Rezeptoren haben, die Krebs erkennen, aber keine Moleküle enthalten, die eine Immunantwort auslösen. Diese Zelllinien können in unbegrenzten Mengen erhalten und in der Immuntherapie verwendet werden.
Mit dieser Technik können Sie eine unbegrenzte Anzahl von T-Zellen züchten, ohne sie aus einer beliebigen Quelle extrahieren zu müssen, und es sind keine Änderungen erforderlich, um eine Immunreaktion zu vermeiden. Dies wäre ein großer Durchbruch in der Immuntherapie, und eine solche Behandlung wäre kostengünstig. Es ist leicht vorstellbar, dass in naher Zukunft universelle T-Zell-Methoden zur Behandlung von Krebs und vielen anderen Krankheiten eingesetzt werden können.
Fazit
Eine unbegrenzte Anzahl universeller T-Zellen, die in der Lage sind, Krebs zu bekämpfen, könnte helfen, den Krieg zu gewinnen, und Wissenschaftler scheinen sich diesem Ziel zu nähern. Die Verwendung veränderter Immunzellen bei der Zerstörung von Krebs ist die endgültige Entscheidung im Krieg, und wir prüfen mit Begeisterung die Vorteile gegenüber Methoden wie Chemotherapie oder Strahlentherapie, die unhöflich sind und dem Patienten erheblichen Schaden zufügen.
In Bezug auf Anti-Aging kann ein derart massives T-Zell-Wachstum auch zur Verjüngung des Immunsystems eingesetzt werden.
Wir leben in einem aufregenden Zeitalter der regenerativen Medizin, und die Techniken, die wir bald erhalten, werden unsere Behandlung von Krankheiten für immer verändern.