Logo Zephyrnet

Trí thông minh dữ liệu tạo

AI

Bộ đôi tiêu diệt ung thư săn lùng và tiêu diệt các khối u với sự nhanh nhẹn đáng kinh ngạc

Được xuất bản lại bởi Plato
Được xuất bản lại bởi Plato

Ngày:

Lượt xem: 187

Vi khuẩn có thể giống như một đồng minh kỳ lạ trong cuộc chiến chống lại bệnh ung thư.

Nhưng trong một nghiên cứu mới, vi khuẩn biến đổi gen là một phần của liệu pháp gắn thẻ để thu nhỏ khối u. Ở những con chuột bị ung thư máu, vú hoặc ung thư ruột kết, vi khuẩn đóng vai trò là tín hiệu dẫn đường cho đối tác của chúng – các tế bào T đã được sửa đổi – khi cả hai tìm kiếm và tiêu diệt các tế bào khối u.

CAR T—tên của các liệu pháp sử dụng các tế bào T tiêu diệt ung thư này—là một phương pháp mang tính biến đổi. Lần đầu tiên được Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) phê duyệt cho một loại bệnh bạch cầu chết người vào năm 2017, hiện nay đã có sáu phương pháp điều trị có sẵn cho nhiều loại bệnh ung thư máu.

Được mệnh danh là “thuốc sống” của nhà nghiên cứu tiên phong, Tiến sĩ Carl June tại Đại học Pennsylvania, CAR T đang bắt đầu đảm nhận bệnh tự miễn dịch, vết thương ở timvà vấn đề về gan. Nó cũng sẵn sàng quét sạch các “tế bào zombie” lão hóa có liên quan đến các bệnh liên quan đến tuổi tác và chống lại HIV và các bệnh nhiễm virus khác.

Tuy nhiên, bất chấp lời hứa của nó, CAR T chùn bước khi đọ sức với các khối u rắn – chiếm khoảng 90% tổng số bệnh ung thư.

“Mỗi loại khối u đều có những cách riêng để trốn tránh hệ thống miễn dịch,” nói Tháng Sáu trước đó vào Thuốc Penn mớiS. “Vì vậy, sẽ không có một liệu pháp CAR T viên đạn bạc nào có thể nhắm vào tất cả các loại khối u.”

Điều đáng ngạc nhiên là vi khuẩn có thể khiến June phải xem xét lại – phương pháp mới này có tiềm năng trở thành phương pháp điều trị phổ biến cho tất cả các loại khối u rắn. Khi được đưa cho chuột, những con bọ được thiết kế này sẽ đào sâu vào lõi của các khối u và sẵn sàng tiết ra một “thẻ” tổng hợp để thu hút những người lính CAR T ở gần. Thẻ phân tử chỉ bám vào các vùng ngay xung quanh khối u và bảo vệ các tế bào khỏe mạnh khỏi các cuộc tấn công của CAR T.

Về lý thuyết, vi khuẩn được thiết kế cũng có thể xâm nhập vào các loại khối u rắn khác, bao gồm cả những khối u “lén lút” khó nhắm mục tiêu bằng các liệu pháp thông thường. Cùng với nhau, phương pháp mới có tên ProCAR—tế bào CAR T được điều khiển bằng men vi sinh—kết hợp vi khuẩn và tế bào T thành một cỗ máy mạnh mẽ chống lại ung thư.

Nó giới thiệu “tiện ích của vi khuẩn được thiết kế như một cải tiến mới cho liệu pháp tế bào CAR T,” nói Eric Bressler và Tiến sĩ Wilson Wong tại Đại học Boston, những người không tham gia vào nghiên cứu.

Double Tap

Đợi đã, CAR T là gì thế?

Tóm lại, liệu pháp CAR T sử dụng tế bào T đã được biến đổi gen để tăng cường khả năng hiện có của chúng. Tế bào T vốn là những sát thủ bẩm sinh có nhiệm vụ săn lùng và tiêu diệt virus, vi khuẩn và ung thư bên trong cơ thể chúng ta. Chúng sử dụng “móng vuốt” của tế bào để bám vào các protein đặc biệt trên bề mặt tế bào đích—được gọi là kháng nguyên—mà không làm tổn hại đến các tế bào khỏe mạnh gần đó.

Nhưng tế bào ung thư là kẻ thù khó nhằn. Kháng nguyên của chúng biến đổi nhanh chóng để tránh sự giám sát và tấn công của tế bào T. Liệu pháp CAR T vượt qua khả năng phòng thủ này bằng cách điều khiển tế bào T để tìm kiếm và tiêu diệt mục tiêu tốt hơn.

Quá trình thường diễn ra như thế này. Tế bào T được chiết xuất trong một lần lấy máu. Sau đó, các nhà khoa học chèn gen vào tế bào để tạo ra một “móng vuốt” protein mới nhằm bám vào một kháng nguyên cụ thể. Những tế bào được thiết kế này được truyền trở lại cơ thể bệnh nhân, nơi chúng săn lùng kháng nguyên đó và tiêu diệt tế bào đích. Công việc gần đây cũng đang khám phá việc chỉnh sửa trực tiếp các tế bào T bên trong cơ thể.

CAR T đã làm nên điều kỳ diệu cho những bệnh ung thư máu không thể điều trị được trước đây. Nhưng khối u rắn lại là một câu chuyện khác.

Một vấn đề lớn là nhắm mục tiêu. Nhiều bệnh ung thư máu có một kháng nguyên phổ biến báo hiệu “Tôi bị ung thư”, khiến việc thiết kế các tế bào CAR T để tìm ra chúng tương đối dễ dàng.

Ngược lại, các khối u rắn có rất nhiều loại kháng nguyên - nhiều loại trong số đó cũng có trong các mô bình thường - làm giảm hiệu quả của tế bào CAR T và tăng nguy cơ mắc các tác dụng phụ chết người. Tệ hơn nữa, các tế bào ung thư tiết ra các protein giống như keo để tạo nên một lá chắn bảo vệ xung quanh các khối u. Được gọi là môi trường vi mô của khối u, hàng rào này có độc tính cao đối với tế bào CAR T. Mức oxy thấp của nó dễ dàng phá hủy màng tế bào CAR T. Giống như những quả bóng bay bị nổ, các tế bào tràn chất chứa vào các khu vực xung quanh, từ đó gây ra tình trạng viêm.

Điều gì có thể tồn tại ở vùng đất hoang có khối u này? Vi khuẩn.

Một kháng nguyên phổ quát

Nghiên cứu mới đã biến vi khuẩn thành ngựa Trojan, về mặt lý thuyết, có thể xâm nhập vào bất kỳ khối u rắn nào. Vi khuẩn được chọn là chủng E. coli, đã được sử dụng để giảm bớt các vấn đề về tiêu hóa và trao đổi chất. Chúng dễ dàng lập trình lại về mặt di truyền và có thể giải phóng tải trọng sinh học vào lõi của khối u, khiến chúng trở thành ứng cử viên hoàn hảo để “gắn thẻ” ung thư ở CAR T.

Để thiết kế các thẻ này, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một kháng nguyên protein có thể tự bám vào các thành phần trong khối u và phát sáng màu xanh huỳnh quang. Các khối u được phủ kháng nguyên thiết kế này khiến chúng dễ bị phát hiện và dễ bị tổn thương bởi các tế bào CAR T được thiết kế để tiêu diệt chúng.

Sau đó, nhóm nghiên cứu đã lập trình lại vi khuẩn về mặt di truyền để giải phóng tải trọng kháng nguyên của chúng khi chúng tiếp cận môi trường vi mô khối u.

Trong một bằng chứng về khái niệm, hệ thống nhóm gắn thẻ đã làm giảm sự phát triển của bệnh ung thư và tăng khả năng sống sót ở những con chuột mắc bệnh ung thư máu nguy hiểm. Các phương pháp điều trị bằng cách sử dụng men vi sinh với thẻ không có chức năng không giúp ích gì. Những con chuột được điều trị vui vẻ sinh hoạt trong ngày và duy trì trọng lượng cơ thể khỏe mạnh khi khối u của chúng co lại. Vi khuẩn được biến đổi gen đã tồn tại gần các khối u trong ít nhất hai tuần.

Các thử nghiệm sâu hơn ở chuột mắc bệnh ung thư ruột kết cũng cho thấy kết quả tích cực tương tự. Một liều vi khuẩn, sau đó là hai liều tế bào CAR T đã làm giảm kích thước khối u gấp 22 lần sau XNUMX ngày điều trị.

Một chân khác lên

Hệ thống hoạt động nhưng nhóm không hài lòng. Lượng kháng nguyên được tạo ra phụ thuộc vào sự phát triển của vi khuẩn, khiến hiệu quả của thẻ giảm dần theo quần thể vi khuẩn.

Để tăng cường hệ thống, nhóm nghiên cứu đã thêm một mạch di truyền khác vào vi khuẩn, cho phép chúng giải phóng một chất hóa học thu hút các tế bào CAR T. Phương pháp cải tiến đã làm giảm khối u ở chuột bị ung thư vú sau hai mũi tiêm vào máu.

“Việc kết hợp những ưu điểm của vi khuẩn phát triển khối u và tế bào CAR-T mang đến một chiến lược mới để nhận biết khối u và điều này tạo nền tảng cho cộng đồng các liệu pháp sống được thiết kế,” nói tác giả nghiên cứu Rosa Vincent, tại Đại học Columbia.

Chiến lược này có thể đặc biệt hiệu quả ở những khối u không có kháng nguyên rõ ràng. Tuy nhiên, việc mở rộng quy mô chiến lược sẽ mất một số nỗ lực. Ung thư ở người có đường kính khoảng 0.8 inch - khoảng XNUMX/XNUMX.

Bressier và Wong cho biết mặc dù ước tính thấp cho nhiều loại ung thư nhưng con số này vẫn “lớn hơn 20 đến 40 lần so với khối u ở chuột trong nghiên cứu này”. Các nghiên cứu sâu hơn sẽ phải khám phá xem kháng nguyên tổng hợp khuếch tán tốt như thế nào trong các bệnh ung thư ngày càng lớn.

An toàn là một mối quan tâm khác. So với chuột, con người nhạy cảm hơn với các độc tố tiềm tàng do vi khuẩn tạo ra. Dựa trên thử nghiệm lâm sàng trước đó với vi khuẩn được thiết kế, giải pháp có thể là kỹ thuật di truyền để làm giảm các gen liên quan đến độc tố.

“Trong khi chúng tôi vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu”, kết quả “có thể mở ra những con đường mới cho liệu pháp điều trị ung thư”. nói tác giả nghiên cứu Tiến sĩ Tal Danino.

Tín dụng hình ảnh: Hình ảnh kính hiển vi điện tử quét màu của tế bào T / NIAID

tại chỗ_img

Tin tức mới nhất

tại chỗ_img

Bản quyền @ 2024 Plato Technologies Inc.