Para saintis merekayasa sel imun yang unik untuk mencipta vaksin kanser yang berkesan

Dalam kajian baharu yang diterbitkan dalam Penyelidikan Imunologi Kanser, saintis di Sekolah Perubatan Icahn di Gunung Sinai telah membangunkan kaedah baharu untuk menjana berbilion sel imun yang jarang ditemui yang dikenali sebagai sel dendritik konvensional jenis I (cDC1), yang berpotensi membuka laluan kepada kelas baharu vaksin kanser selular di luar rak.

Sel dendritik ini memainkan peranan penting dalam mencetuskan dan mengekalkan tindak balas imun terhadap tumor. Ia sangat jarang berlaku dalam tubuh manusia dan sukar untuk diasingkan dalam kuantiti yang banyak. Sistem kultur bebas serum baharu yang dibangunkan oleh pasukan Mount Sinai memungkinkan untuk menghasilkan hampir 3 bilion cDC1 berfungsi daripada hanya 1 juta sel stem hematopoietik (HSC) yang berasal dari darah tali pusat, satu pencapaian yang tidak pernah dicapai sebelum ini.

"Ini adalah langkah penting ke arah mencipta vaksin kanser berasaskan sel universal," kata pengarang kajian kanan Nina Bhardwanj, MD, PhD, Pengerusi Ward-Coleman dalam Penyelidikan Kanser dan pengarah Makmal Vaksin dan Terapi Selular di Sekolah Perubatan Icahn di Gunung Sinai.
"Sel dendritik konvensional jenis I adalah penting untuk menggerakkan sistem imun untuk melawan kanser, tetapi ia hampir mustahil untuk dihasilkan pada skala yang diperlukan untuk kegunaan klinikal. Kini kami telah mengatasi halangan itu."

Tidak seperti jenis sel dendritik lain, cDC1 mempunyai keupayaan unik untuk merentas antigen tumor, mekanisme utama untuk mengaktifkan sel T yang melawan kanser. Kehadiran mereka dalam tumor sangat dikaitkan dengan hasil rawatan yang lebih baik dan tindak balas yang berjaya terhadap perencat pusat pemeriksaan imun. Walau bagaimanapun, pada pesakit kanser, bilangan dan fungsi cDC1 sering berkurangan.

"Kaedah kami bukan sahaja membolehkan pengeluaran cDC1 berskala, tetapi juga mengekalkan keupayaan mereka untuk menimbulkan tindak balas imun antitumor yang kuat dalam model praklinikal," kata Srikumar Balan, PhD, pengarang bersama kajian dan profesor bersekutu di Jabatan Hematologi dan Onkologi Perubatan di Sekolah Perubatan Icahn.
"Ini membuka pintu untuk membangunkan vaksin sel di luar rak yang boleh berguna merentasi pelbagai jenis kanser."

Kajian yang dijalankan dengan kerjasama Institut Penyelidikan Mather di Brisbane, Australia, menggunakan model tetikus yang dimanusiakan untuk menguji keupayaan cDC1 yang ditanam di makmal untuk berfungsi sebagai vaksin kanser.

Ini adalah contoh pertama pengeluaran berskala cDC1 manusia yang tulen dan berfungsi menggunakan protokol bebas serum. Para penyelidik dapat menjana hampir 3 bilion cDC1 daripada hanya 1 juta HSC yang berasal dari darah tali pusat. Bukan sahaja sel-sel ini mengekalkan identiti dan kesuciannya, mereka juga menunjukkan fungsi imun yang kritikal - termasuk pembentangan silang antigen yang cekap dan keupayaan untuk mengaktifkan sel T - menjadikannya platform vaksin yang sangat berkesan. CDC1 ini kemudiannya diuji secara in vivo dalam model tumor yang dimanusiakan, di mana mereka menunjukkan keupayaan untuk menimbulkan tindak balas imun anti-tumor yang kuat.

Implikasi kerja ini adalah luas. Pertama, ia meletakkan asas untuk jenis terapi imun kanser yang baharu: vaksin selular universal yang boleh digunakan yang memanfaatkan sistem imun badan sendiri untuk melawan kanser. Oleh kerana cDC1 memainkan peranan penting dalam mencetuskan tindak balas sel T yang kuat, pendekatan ini boleh meningkatkan keberkesanan rawatan sedia ada seperti perencat pusat pemeriksaan dan disesuaikan untuk digunakan merentas pelbagai keganasan.

Kedua, kaedah ini menyediakan penyelidik dengan alat yang tidak pernah berlaku sebelum ini untuk mengkaji biologi cDC1 dalam kedua-dua kesihatan dan penyakit, membantu untuk mendedahkan aspek baharu peranan mereka dalam pengawasan imun dan rintangan tumor.

"Ini bukan sahaja untuk meningkatkan pengeluaran sel," tambah Dr. Bhardwanj.
"Ini adalah mengenai mengubah cara kami membangunkan imunoterapi: menjadikannya lebih berkesan, lebih mudah diakses dan lebih diperibadikan."