O abordare revoluţionară în imunoterapie: celule imune proiectate care protejează ţesuturile sănătoase fără a compromite apărarea organismului. Acest lucru ar putea transforma tratamentele pentru diabet, transplanturi şi cancer.
Oamenii de ştiinţă au reprogramat celulele sistemului imunitar pentru a apăra selectiv organismul, prevenind atacurile asupra ţesuturilor sănătoase şi permiţând în acelaşi timp apărarea naturală. Această descoperire ar putea înlocui imunosupresia generală, oferind tratamente mai sigure pentru bolile autoimune, transplanturi şi chiar terapia împotriva cancerului.
Atunci când sistemul imunitar devine dezechilibrat, acesta poate duce la probleme grave, cum ar fi diabetul zaharat de tip 1, alte boli autoimune sau respingerea organelor după un transplant. Tratamentele actuale implică adesea suprimarea întregului sistem imunitar, ceea ce poate provoca efecte secundare grave, inclusiv un risc mai mare de infecţii şi alte complicaţii. O abordare mai bună ar fi aceea de a regla răspunsul imunitar într-un mod precis şi direcţionat. Este exact ceea au realizat acum oamenii de ştiinţă prin ingineria celulelor imunitare specializate concepute pentru a restabili echilibrul fără a compromite imunitatea generală.
Modificarea celulelor imune pentru a proteja în loc de a ataca
Sistemul imunitar apără organismul împotriva virusurilor, bacteriilor şi altor ameninţări prin identificarea invadatorilor dăunători şi organizarea unui răspuns. De asemenea, acesta face distincţia între celulele proprii ale organismului şi cele străine, ajustându-şi reacţia în funcţie de necesităţi. Cu toate acestea, atunci când sistemul imunitar devine dereglat, acesta poate ataca în mod eronat ţesuturile proprii ale organismului. Acest lucru se întâmplă în afecţiuni precum diabetul zaharat de tip 1, în care sistemul imunitar distruge celulele beta producătoare de insulină din pancreas. De asemenea, sistemul imunitar poate respinge organele transplantate, tratându-le ca pe nişte ameninţări străine. Deşi medicamentele imunosupresoare pot preveni aceste reacţii dăunătoare, ele sunt însoţite de riscuri grave, inclusiv vulnerabilitatea crescută la infecţii şi cancer.
Acum, cercetătorii au dezvoltat celule imune specializate, concepute pentru a regla şi calma răspunsurile imunitare excesive. Aceste celule modificate recunosc şi protejează ţesuturile sănătoase împiedicând celulele T ucigaşe să le atace. Această reuşită ar putea contribui la stoparea respingerii organelor în transplant şi la reducerea nevoii de medicamente imunosupresoare puternice, oferind o abordare mai sigură şi mai bine direcţionată a reglării sistemului imunitar.
Cercetarea a fost realizată la UC San Francisco (UCSF) cu contribuţii semnificative din partea Universităţii Tehnice din München (TUM), şi a Helmholtz München.
Studiul a fost publicat recent în revista Science.
„Această tehnologie poate readuce sistemul imunitar în echilibru”, a declarat într-un comunicat Wendell Lim, profesor UCSF de farmacologie celulară şi moleculară. „O vedem ca pe o platformă potenţială pentru abordarea tuturor tipurilor de disfuncţii imune”.
Reprogramarea celulelor imunitare pentru protecţie ţintită
Pentru a proiecta celulele imune de reglare, cercetătorii utilizează acelaşi tip de celule ca şi în imunoterapiile cu celule CAR T. Acestea din urmă, ele sunt proiectate special pentru a viza celulele tumorale. În schimb, celulele imune de reglare modificate sunt concepute pentru a proteja celulele sănătoase. Acestea produc o combinaţie de proteine pe care cercetătorii le-au găsit deosebit de eficiente pentru reglare: una are un efect antiinflamator, în timp ce cealaltă elimină substanţele proinflamatoare. Astfel, sistemul celular poate fi adaptat în mod flexibil pentru diferite aplicaţii.
Scopul: protejarea celulelor beta în diabet
Pentru a testa aplicaţia în diabetul zaharat de tip 1, cercetătorii au modificat celulele pentru a recunoaşte şi proteja celulele beta umane. Ei au introdus celulele imune modificate în şoareci care au primit un transplant de celule insulare umane, modelând tratamentul pentru diabetul zaharat de tip 1. Experimentele au fost încununate de succes: Celulele beta transplantate care au fost protejate de celulele modificate, au supravieţuit şi au continuat să producă insulină. În schimb, celulele transplantate fără celulele T proiectate protectoare au fost distruse.
Un viitor al terapiilor imune de precizie
Autorii îşi imaginează un viitor în care pacienţii cu transplant de organe sau cei cu boli autoimune să primească terapii care tratează doar regiunile specifice ale corpului în care sistemul imunitar nu se comportă corespunzător, în loc să oprească întregul sistem.
De asemenea, noua tehnologie ar putea fi utilizată pentru ajustarea terapiilor cu celule CAR T pentru cancer, astfel încât aceste celule (CAR T) să atace doar tumorile, dar nu şi ţesuturile sănătoase.
Capacitatea de a modula răspunsurile imune şi de a optimiza în continuare proprietăţile funcţionale ale ţesuturilor derivate din celule stem este esenţială pentru dezvoltarea unor terapii cu celule stem de lungă durată, un obiectiv clar pentru cercetătorii din domeniul organoizilor din cadrul noului Centru pentru sisteme organoide (COS) de la UTM.
Foto articol: Prof. Dr. Matthias Hebrok, profesor de celule stem aplicate şi sisteme organoide la TUM şi director al Centrului TUM pentru sisteme organoide (COS). Credit: Andreas Heddergott/TUM, februarie 2025.
