Tο ομφαλοπλακουντιακό αίμα αποτελεί ασφαλή πηγή ανοσοθεραπειών κατά του καρκίνου
Οι νεότερες θεραπείες του καρκίνου επιλέγουν τα αιμοποιητικά βλαστοκύτταρα του πλακούντα για τη δημιουργία ασφαλών και αποτελεσματικών θεραπευτικών πρωτοκόλλων
Πρόσφατα δημοσιευθείσα μέθοδος αναφέρει ότι από ένα αιμοποιητικό βλαστοκύτταρο του ομφαλοπλακουντιακού αίματος μπορούν να δημιουργηθούν 14 εκατομμύρια κύτταρα Φυσικοί Φονείς (Natural Killer cells) με δυνατότητα να καταστρέφουν όγκους. Τα κύτταρα ΝΚ είναι κύτταρα του ανοσοποιητικού, κυκλοφορούν στο αίμα του πλακούντα σε μικρό αριθμό και έχουν άμεση ισχυρή καταστρεπτική δράση στους όγκους. Η δράση τους εκδηλώνεται στα πλαίσια της φυσιολογικής τους λειτουργίας και δεν είναι επαρκής για την ολική καταστροφή των όγκων.
Αξιοποιώντας την φυσιολογική δράση των ΝΚ κυττάρων επιστήμονες της Ακαδημίας Επιστημών της Κίνας ανέπτυξαν μία μέθοδο η οποία πολλαπλασιάζει την κυτταροτοξική τους δράση και φαίνεται ότι θα αποτελέσει ένα σημαντικό εργαλείο στην καταπολέμηση του καρκίνου. Από μία μονάδα ομφαλοπλακουντιακού αίματος θα μπορούσαν να προκύψουν χιλιάδες θεραπευτικές δόσεις ΝΚ κυττάρων για την καταπολέμηση του καρκίνου. Η μέθοδος είναι αποτελεσματική, οικονομική, εύκολη στην ανάπτυξή της και εντάσσεται στην ανοσοθεραπεία του καρκίνου.
Τα κύτταρα NK διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στην πρώιμη άμυνα του οργανισμού ενάντια στους ιούς και τον καρκίνο, μαζί με άλλες ανοσολογικές λειτουργίες. Λόγω της φυσικής τους ικανότητας να ανιχνεύουν και να καταστρέφουν παθολογικά κύτταρα, αποτελούν ένα ελκυστικό εργαλείο για τη θεραπεία του καρκίνου. Στην ανοσοθεραπεία με χιμαιρικούς υποδοχείς αντιγόνων (CAR)-NK, οι επιστήμονες εξοπλίζουν τα κύτταρα NK με το γονίδιο ενός υποδοχέα, σχεδιασμένο στο εργαστήριο (CAR), ώστε να μπορούν να αναγνωρίζουν τον συγκεκριμένο υποδοχέα που βρίσκεται στην επιφάνεια των καρκινικών κυττάρων και να προκαλούν την καταστροφή τους επιλεκτικά και με ακρίβεια.
Οι κλασικές προσεγγίσεις CAR-NK συνήθως βασίζονται σε κύτταρα NK που συλλέγονται από πηγές όπως το περιφερικό αίμα ή το αίμα του ομφάλιου λώρου. Αυτή η μέθοδος παρουσιάζει αρκετά εμπόδια, όπως μεγάλη μεταβλητότητα μεταξύ των κυττάρων, περιορισμένη αποτελεσματικότητα κατά τη γενετική τροποποίηση, υψηλό κόστος παραγωγής και μακρύς χρόνος προετοιμασίας. Ο αριθμός των ΝΚ ανά μονάδα ΟΠΑ είναι περιορισμένος, ενώ αντίθετα από τα αιμοποιητικά βλαστοκύτταρα που περιέχονται στο ομφαλοπλακουντιακό αίμα μπορεί να δημιουργηθεί ένας πληθυσμός ΝΚ με μεγαλύτερη θεραπευτική ικανότητα.
Μια ομάδα με επικεφαλής τον καθηγητή WANG Jinyong στο Ινστιτούτο Ακαδημίας Επιστημών της Κίνας ανέπτυξε μια διαφορετική προσέγγιση. Αντί να τροποποιήσουν ώριμα κύτταρα NK, οι ερευνητές ξεκίνησαν με αιμοποιητικά βλαστικά που ελήφθησαν από ομφαλοπλακουντιακό αίμα και από αυτά δημιούργησαν στο εργαστήριο επαγώμενα ΝΚs (iNKs) στα οποία στη συνέχεια μετέφεραν το γονίδιο του υποδοχέα των καρκινικών κυττάρων και δημιούργησαν τα iNKs CAR T.Προηγούμενες προσπάθειες για την παραγωγή ΝΚ κυττάρων από αιμοποιητικά βλαστοκύτταρα που προέρχονται από το ομφαλοπλακουντιακό αίμα αντιμετώπισαν προβλήματα παραγωγής χαμηλού αριθμού ΝΚ και μακρό χρόνο παρασκευής. Για να αντιμετωπίσει αυτούς τους περιορισμούς, η ομάδα ξεκίνησε από το στάδιο της γενετικής μηχανικής δημιουργώντας αρχικά κύτταρα iPSCs NK στα οποία ενσωμάτωσε το κατάλληλο γονίδιο για τη συγκεκριμένη μορφή του καρκίνου δουλεύοντας απευθείας στα αιμοποιητικά βλαστοκύτταρα. Η διαδικασία της δημιουργίας αυτών των θεραπευτικών κυττάρων εξελίχτηκε σε τρία στάδια και η διαδικασία διήρκεσε 14 ημέρες. Στο διάστημα αυτό τα κύτταρα πολλαπλασιάστηκαν περίπου 800 έως 1.000 φορές.Η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε ότι ένα μόνο αιμοποιητικό βλαστοκύτταρο του ομφαλοπλακουντιακού αίματος μπορούσε να παράγει έως και 14 εκατομμύρια iNK κύτταρα ή 7,6 εκατομμύρια CAR-iNK κύτταρα. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι το ένα πέμπτο μιας τυπικής μονάδας ομφαλοπλακουντιακού αίματος θα μπορούσε θεωρητικά να αποδώσει αρκετά κύτταρα για χιλιάδες ή ακόμη και δεκάδες χιλιάδες θεραπευτικές δόσεις. Οι χρήσεις αυτές είναι πάντα αυτόλογες. Η μέθοδος που αναπτύχτηκε, επειδή χρησιμοποιεί ως πηγή το ομφαλοπλακουντιακό αίμα είναι ιδιαίτερα ασφαλής σε σχέση με τον κλαστικό τρόπο δημιουργίας των κυττάρων CAR. Η χρήση αυτού του πρωτοκόλλου προκάλεσε ισχυρή κυτταροτοξική δράση σε μοντέλα λευχαιμίας και λεμφωμάτων.
Σύμφωνα με τους ερευνητές η νέα προσέγγιση όχι μόνο βελτιώνει την αποτελεσματικότητα της χρήσης των κυττάρων iNK και CAR-iNK, αλλά μειώνει σημαντικά το κόστος της θεραπείας και τον χρόνο ολοκλήρωσης της παραγωγής των εν λόγω θεραπευτικών κυττάρων.
H μέθοδος δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Biomedical Engineering 2025. DOI: 10.1038/s41551-025-01522-5. Fangxiao Hu, at al.