Специалисты Колумбийского университета разработали новую, основанную на биоматериалах систему, использующую мягкий подход к улучшению производства клеток и способную повысить эффективность терапии Т-клетками.
Основной проблемой адоптивных т-клеточных терапий (АКТ) является выработка достаточного количества высококачественного материала. Сырье для них берется у пациента, а затем выращивается в биореакторе. При этом часто не удается получить достаточное количество Т-клеток. Сложности возникают и при обеспечении их постоянного производства. Так, клетки, полученные у раковых больных, часто ослаблены болезнью и плохо растут.
Команда биомедицинских инженеров Колумбийского университета, состоящая из Лэнса Кама и Хелен Лу, разработала методику, повышающую эффективность производства структур за счет фокусировки на участвующих в процессе материалах. Они использовали полимерную сетку для активации Т-клеток – критического шага для их выработки. Выводы проекта представлены в Advanced Biosystems. В дополнение, изготовление волокон из механически мягких материалов улучшило рост Т-клеток, превзойдя существующий золотой стандарт по нескольким факторам.
«Наш отчет показывает, что такая сетка увеличивает количество функциональных клеток, которые можно получить за один этап, — сказал Кам. – Их становится почти на порядок больше. Что действительно удивительно – мы смогли вырастить клетки, изолированные у пациентов, лечащихся от лейкемии. Обычно активировать и расширить их очень трудно, что ограничивает возможности иммунотерапии».
На работу команду вдохновила механобиология. Исследователи знали, что другие клетки могут чувствовать механическую жесткость материала. Так, твердость каркаса для стволовых клеток способна направлять их дифференциацию. Мягкие структуры способствуют появлению нейронов, более жесткие – костным тканям. Но увидеть этот эффект в Т-клетках ученые не ожидали.
«Это имеет смысл для структур, участвующих в процессах, связанных с приложением силы, вроде мышц или фибробластов. Наша группа стала одной из первых, изучивших возможность влияния свойств каркаса на Т-клетки», — отметил Кам.
Помимо упрощения производства биоматериала, авторы уверены, что их сетчатая платформа может использоваться за пределами иммунотерапии. Они улучшают систему, изучая, как Т-клетки онкологических больных реагируют на разные структуры.