Väike sutsakas aitab vähki hävitada

Soolevähist võib anda märku verejooks. Foto: Shutterstock

Johns Hopkinsi meditsiiniteadlased on välja töötanud kunstliku lümfisõlme, millel on potentsiaal vähi raviks. Verivärske lümfisõlm on immuunsüsteemi komponentidega täidetud kott, mis süstitakse naha alla. See peaks toimima omanäolise rakuakadeemiana, kus õpetades T-rakke ära tundma ja hävitama vähirakke.

Uuringu üksikasjad avaldati ajakirja Advanced Materials uues numbris.

Lümfisõlmed on väikesed näärmed, mis paiknevad kogu kehas, peamiselt kaelas, kaenlaalustes ja kubemes, ning on imetajate, sealhulgas hiirte ja inimeste immuunsüsteemi osa. Neid on sadu, nii et immuunrakud ei pea ühest kehapiirkonnast liiga kaugele liikuma.

«Need on maandumiskohad, kus immuunsüsteemi võitlusvalmid T-rakud ootavad aktivatsiooni, et võidelda infektsioonide või teiste ebanormaalsete rakkudega,» selgitab dr Natalie Livingston, uurimuse peamine autor ja Massachusettsi üldhaigla järeldoktor Medical Xpressis. «Kuna vähid võivad T-rakke petta, et need jääksid puhkeseisundisse, on kunstlik lümfisõlm loodud selleks, et teavitada ja aktiveerida T-rakke, mis süstitakse koos lümfisõlmega.»

Kunstliku lümfisõlme loomiseks kasutasid teadlased hüaluroonhapet, niisutavat ainet, mida kasutatakse kosmeetikas ja kreemides ning mida leidub looduslikult nahas ja liigestes.

Hüaluroonhappe omaduste tõttu kasutatakse seda sageli biolagunevates materjalides, nagu haavade paranemisplaastrid. Hüaluroonhape võib seostuda T-rakkudega läbi rakupinna retseptori.

Johns Hopkins'i teadlaste meeskond Jonathan Schnecki juhtimisel avaldas 2019. aastal uuringu, mis näitas, et hüaluroonhape suurendab T-rakkude aktivatsiooni.

Praeguse uuringu jaoks kasutas Johns Hopkins'i meeskond hüaluroonhapet oma uue lümfisõlme alusmaterjalina ning lisas MHC (peamine histokompatibiilisuse kompleks) või HLA (inimese histokompatibiilisuse antigeen) molekule, mis ergutavad T-rakke ja teisi immuunsüsteemi komponente. Seejärel lisasid nad ka molekule ja antigeene, mis on iseloomulikud vähirakkudele, et «õpetada» T-rakke, mida otsida.

«Lisades erinevaid antikehi kunstlikule lümfisõlmele, on meil võimalik kontrollida, mida T-rakke otsima aktiveeritakse,» ütleb Livingston.

Tulemuseks on umbes 150 mikroni suurune kunstlik lümfisõlm, mis on umbes kaks korda suurem kui inimese juuksekarva laius. See on piisavalt väike, et jääda naha alla, ja piisavalt suur, et vältida selle vereringesse kadumist.

Sellise lähenemisviisi eelis teiste rakupõhiste ravimeetodite ees on teadlaste sõnul vähem tootmisetappe.

Praegused rakupõhised ravimeetodid nõuavad T-rakkude eemaldamist patsiendilt, nende manipuleerimist kehas, et need tunneksid ära teatud tüüpi vähi, ja nende tagasi süstimist patsiendile. Uue lähenemisviisiga süstitakse T-rakke koos kunstliku lümfisõlmega ja T-rakud saavad kunstliku lümfisõlme sees õpetuse. Seejärel saavad T-rakud liikuda kõikjale, et hävitada vähirakke.

Uurimisrühm testis kunstlikku lümfisõlme hiirtel, kellele oli siirdatud melanoom või jämesoolevähk. Kuus päeva pärast kasvajate siirdamist said hiired süsti kunstliku lümfisõlme ja T-rakkudega.

Johns Hopkins'i meeskond võrdles neid hiiri nendega, kes said ainult kunstliku lümfisõlme, kes said ainult T-rakke (mida ei olnud kunstliku lümfisõlmega aktiveeritud), ja ka nendega, kes said T-rakke koos immunoteraapia ravimiga anti-PD-1.

Üheksa päeva hiljem olid kasvajatega hiirtel, kes said kas kombineeritud kunstliku lümfisõlme, T-rakkude ja anti-PD-1 ravimi kombinatsiooni, parimad elulemuse määrad (kolm seitsmest hiirest olid veel elus 33 päeva pärast), võrreldes teiste rühmadega, kes elasid vaid umbes 26 päeva.

Teadlased leidsid ka, et kunstlik lümfisõlm tõmbas ligi teisi immuunrakke ja toimis «immuunoloogiliselt aktiivse nišina», aidates edasi stimuleerida immuunsüsteemi. Kui T-rakke süstiti hiirtele koos kunstliku lümfisõlmega, kasvas T-rakkude arv kuni üheksa korda suuremaks.

Livingston ütleb, et kunstliku lümfisõlme lähenemine erineb vähivaktsiinist, mis tavaliselt aktiveerib dendriitraku, immuunsüsteemi komponendi, mis õpetab T-rakke, mida otsida. Vähiga inimestel tekivad sageli dendriitrakkude talitlushäired, aga kunstlik lümfisõlm jätab dendriitraku vahele, et otse T-rakke aktiveerida.

Uurimisrühm kavatseb läbi viia täiendavaid laboriuuringuid, et lisada lümfisõlmele rohkem immuunsignaali molekule.

Teadlased on esitanud patenditaotluse uuringus kirjeldatud tehnoloogia kohta.