Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> nanoteknologi

Nanovials metode til immuncellescreening afdækker receptorer, der retter sig mod prostatacancer

Mikroskopiske, skålformede hydrogelbeholdere kaldet nanovialer (de større, rødbrune genstande) gør det muligt for forskere at fange celler og de forbindelser, de udskiller (vist her i blåt). Kredit:Joseph de Rutte/UCLA

En nylig UCLA-undersøgelse viser en ny proces til screening af T-celler, en del af kroppens naturlige forsvar, for egenskaber, der er afgørende for succesen med cellebaserede behandlinger. Metoden filtrerer T-celler baseret på de receptorproteiner, der findes på deres overflade – som gør dem i stand til at fastholde visse trusler – og typen og mængden af ​​celledræbende eller immunrespons-udløsende molekyler, som de udskiller.

Forskningen er publiceret i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences .

Forskerne opdagede tre tidligere uidentificerede, naturligt forekommende T-celle-receptorer, der retter sig mod prostatakræft ved hjælp af deres screeningsmetode. I valideringstests var T-cellereceptorer forbundet med de højeste niveauer af sekretion de mest tilbøjelige til at fremkalde et respons mod cancerceller. Rate af funktionelle T-celle receptorer var omkring ti gange højere end ved brug af tidligere teknikker.

Et nærmere kig på UCLA-udviklet nanovialer, som er hydrogelpartikler, der fungerer som millioner af suspenderbare brønde til individuelle celler. De er lavet af konstruerede biomaterialer, der let kan modificeres med forskellige biomolekyler såsom antistoffer og antigener. Kredit:CNSI ved UCLA

Immunterapi, behandling, der udnytter kroppens naturlige forsvar, er et stadigt voksende emne for forskning i kræft og andre alvorlige sygdomme. Potentialet ved manipulerede T-celle-baserede immunterapier kommer til dels fra deres evne til at målrette snævert signaturer af sygdom, som er "genkendt" af genetisk manipulerede receptorer. Siden 2017 har syv terapier, der implementerer immunceller, opnået godkendelse fra Food and Drug Administration til behandling af blod- og hudkræft.

Forskerne brugte nanovialer, mikroskopiske skålformede hydrogelbeholdere udviklet ved UCLA. Indvendigt er beholderne skræddersyet til at inkludere specialformede molekyler, der gør det muligt for hver enkelt at fange én celle plus udvalgte sekreter.

Holdet evaluerede først en population på 20 millioner T-celler fra en rask patients blodprøve. Forskellige grupper af nanovialer havde mål forbundet med forskellige almindelige vira. Denne undersøgelse validerede evnen for nanovialer til at finde T-celler og deres receptorer, der reagerer på vira.

Ved at anvende teknologi til at sortere enkeltceller og fange deres sekreter udvikler UCLA-forskere en metode til hurtigt at screene T-celler for styrke til at målrette et protein specifikt for prostatatumorceller. Kredit:CNSI ved UCLA

Et andet eksperiment med en anden patient anvendte teknologien til et meget mere udfordrende problem:sjældne prostatacancermål, som forskerne havde identificeret i tidligere undersøgelser. Det er vigtigt, at disse molekylære mål både fangede T-cellerne og fik dem til at udskille visse molekyler, der dræber målceller. I andre eksperimenter havde nanovialerne også molekyler, der tillod hver af dem at fange mere end én type immunaktiverende sekretion.

De tre aldrig før sete receptorer for prostatacancer fundet i denne forskning kan i sidste ende føre til nye tumorbekæmpende immunterapier. Evnen til at udvælge T-celler, der både binder til et sygdomsrelateret mål og udskiller masser af molekyler, der udløser et immunrespons - vist i undersøgelsen - forventes at give store fordele for at afdække yderligere nye sygdomsmålrettede receptorer, udvikle cellulære terapier og oversætte disse terapier til gavn for patienterne. Brug af standard laboratorieteknikker til at mærke og analysere nanovialerne og deres indhold betyder, at flere forskere kan anvende den nye teknik.

Flere oplysninger: Doyeon Koo et al., Definition af T-cellereceptorrepertoirer ved hjælp af nanovial-baseret binding og funktionel screening, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI:10.1073/pnas.2320442121

Journaloplysninger: Proceedings of the National Academy of Sciences

Leveret af University of California, Los Angeles




Varme artikler