Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Геномное редактирование превратило лимфоциты в противораковых «универсальных солдат»

Американские ученые повысили эффективность терапии рака Т-лимфоцитами с химерными антигенными рецепторами (CAR-T), использовав для их получения систему CRISPR/Cas9.

Геномное редактирование превратило лимфоциты в противораковых «универсальных солдат»
Т-лимфоцит

Технология CAR-T — наиболее перспективный на сегодняшний день экспериментальный метод лечения рака. Он состоит в том, что лимфоциты пациента или донора генетически модифицируют так, чтобы они синтезировали искусственный рецептор, который состоит из фрагмента антитела, распознающего опухолевые клетки, и внутриклеточной части, активирующей лимфоцит. В ходе экспериментов CAR-T успешно излечивали некоторые формы рака, в первую очередь гематологические: наиболее действенными оказались клетки, распознающие антиген В-лимфоцитов CD19. Однако в терапии большинства плотных опухолей их эффективность оказалась недостаточной.



Большинство современных методик производства CAR-T не затрагивают основной рецептор Т-лимфоцитов (TCR). Таким образом, модифицированные клетки экспрессируют и искусственный, и «родной» рецепторы. При этом лимфоциты с TCR, которые специфичны в отношении собственных антигенов организма, относительно быстро уничтожаются естественным путем, чтобы не допустить развития аутоиммунных заболеваний. Это же ослабляет их атаку на опухоли, поскольку часть антигенов раковых клеток совпадают с антигенами здоровых клеток, и приводит к недостаточной эффективности CAR-T. Эксперименты показали, что «выключение» последовательности ДНК, кодирующей постоянный участок альфа-цепи TCR (TRAC), не только повышает эффективность CAR-T, но и позволяет использовать для лечения заранее приготовленные донорские лимфоциты без риска реакции отторжения.

Учитывая эти данные, сотрудники Института Слоуна-Кеттеринга усовершенствовали метод получения CAR-T, распознающих CD19. Воспользовавшись системой редактирования генома CRISPR/Cas9, они встроили ген химерного антигенного рецептора непосредственно в последовательность, кодирующую TRAC, тем самым прервав ее и прекратив экспрессию TCR. То есть одним точечным воздействием они решили сразу две задачи: и обеспечили синтез CAR, и лишили лимфоциты «родных» рецепторов.

Геномное редактирование превратило лимфоциты в противораковых «универсальных солдат»
Схема получения CAR-T с помощью CRISPR/Cas9

В поиске промоторов (участков генов, запускающих их экспрессию), которые обеспечивают равномерный и длительный синтез CAR, ученые испытали на мышах с моделью лейкоза четыре разных промоторных последовательности, а также лишенные промоторов гены CAR, встроенные в два разных участка генома.

Выяснилось, что встраивание гена CAR в последовательность TRAC позволяет ему использовать естественный промотор рецепторов Т-клеток, что обеспечивает наиболее стабильную экспрессию CAR и максимальную противоопухолевую эффективность.

Таким образом, разработанная методика позволяет повысить эффективность CAR-T терапии, использовать донорские клетки, что делает технологию более универсальной и снижает ее стоимость. Кроме того, прицельное встраивание гена CAR системой CRISPR/Cas9 связано с меньшим риском побочных эффектов по сравнению со встраиванием в случайный участок генома, которое происходит при использовании вирусного вектора.

Ранее Федеральная комиссия по биологической безопасности и этике США одобрила проведение первого эксперимента по редактированию генома человека с помощью системы CRISPR/Cas9. В ходе испытаний на базе трех клинических центров планируется использовать эту технологию для удаления двух генов CAR-Т-лимфоцитов. Один из них кодирует TCR, а другой — белок PD-1, инактивирующий Т-клетки. Если проведение испытаний одобрят Управление по продуктам и лекарствам США (FDA) и клиники, экспериментальную терапию получат 15 пациентов с множественной миеломой, меланомой и саркомой.

Результаты работы опубликованы в журнале Nature, им также посвящен сопутствующий редакционный материал.

Автор: Олег Лищук





Ссылка на источник

Tags: биотехнология, генная инженерия, знания, изобретения, исследования, онкология
Subscribe

Posts from This Journal “генная инженерия” Tag

Buy for 20 tokens
На днях наш корреспондент посетила лекцию Георгия Носова (Georgii Nosov), нейробиолога из Университета Мюнстера, который рассказывал о поучительных историях из жизни нейронов и людей, их изучающих. «Главными героями» лекции стали эксперименты, которые сыграли ключевую роль в…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments