Et gennembrud for hurtig, effektiv produktion af humane immunceller

Et forskningshold fra University of British Columbia har udviklet en ny, hurtig og effektiv proces til fremstilling af kræftbekæmpende immunceller i laboratoriet. Opdagelsen kan hjælpe med at transformere området for immuncelleterapi fra en dyr, nichebestræbelse til noget, der er let skalerbart og bredt anvendeligt.

"Vi har fundet ud af de minimale nødvendige skridt til effektivt at guide pluripotente stamceller til at udvikle sig i skålen til immunceller, især T-celler," sagde Dr. Yale Michaels med henvisning til de mest essentielle celler i det menneskelige immunsystem. "Et af de næste skridt, vi arbejder på, er at skalere dette op og få det til at fungere mere effektivt, så vi kan lave nok celler til at behandle patienter."

Det banebrydende papir, der blev offentliggjort i sidste uge i Science Advances af Dr. Michaels, Ph.D. studerende John Edgar og et team fra Dr. Peter Zandstras laboratorium ved UBC's Michael Smith Laboratories og School of Biomedical Engineering beskriver en ny metode, der nu er den hurtigste kendte måde at producere T-celler på i laboratoriet.

T-celler er medvirkende til CAR T-terapi, en velkendt og vellykket kræftbehandling, der går ud på at få immunceller fra patienten, genmodificere dem til at bekæmpe patientens kræftsygdom og infundere dem tilbage i patientens krop for at bekæmpe sygdommen. Selvom denne type terapi har en effektivitet på tæt på 50 procent for nogle kræftformer, skal der oprettes et nyt batch af medicin for hver behandling, der koster omkring en halv million dollars hver runde.

"Fordi hovedomkostningerne forbundet med disse behandlinger er det faktum, at de er lavet individuelt, kunne en mere omkostningseffektiv strategi være at finde ud af, hvordan man fremstiller disse immunceller i laboratoriet ved hjælp af stamceller i stedet for at tage dem direkte fra en patient ," forklarer Michaels.

Pluripotente stamceller har evnen til at differentiere til enhver type celle i menneskekroppen og kan uendeligt forny sig selv. Brug af PSC'er til at skabe immunceller i laboratoriet til terapeutiske behandlinger betyder, at hundredvis af doser af en medicin kan udledes fra en enkelt celle.

Med udgangspunkt i en lang række tidligere arbejde i området opdagede Michaels, Edgar og et team fra Zandstra-laboratoriet, at levering af to proteiner til stamceller under et nøglevindue i udviklingen forbedrede effektiviteten af ​​immuncelleproduktion med 80 gange. Ved at arbejde strengt med proteinerne DLL4 og VCAM1, i stedet for de dyreceller og serum, der komplicerede tidligere metoder, bliver produktionsprocessen en nøje kontrolleret pipeline, der er nem at replikere.

Forbedringen af ​​denne produktionspipeline er et skridt blandt mange i retning af at løse en række forskellige menneskelige sundhedsudfordringer. Hvordan man opskalerer en celledifferentieringsproces, hvordan man gør celler gode til at dræbe kræft og bekæmpe andre immunsygdomme, og hvordan man leverer dem til patienter på en sikker måde er alle vigtige spørgsmål, der udforskes samtidigt af Zandstra-laboratoriet og andre forskningsgrupper .

Dr. Michaels erkendte, at tusindvis af menneskers kollektive arbejde, der hver især ydede vigtige bidrag, gjorde det muligt for dette projekt at lykkes.

"Folk har gjort enorme fremskridt i løbet af de sidste 20 år, og dette gennembrud er et spændende kontinuum," sagde han.

Holdet håber, at deres nye resultater og igangværende arbejde i laboratoriet vil bidrage til fremtidige kliniske pipelines. + Udforsk yderligere

Fremstilling af bedre, færdiglavede CAR T-celler til cancerimmunterapi