Tumor menyusut secara dramatis dengan pendekatan baru untuk terapi sel

Platform teknologi baru dapat menghadirkan individual terapi sel kepada pasien.

Peneliti Northwestern University telah mengembangkan alat baru untuk memanfaatkan sel kekebalan dari tumor untuk melawan kanker dengan cepat dan efektif.

Temuan mereka, diterbitkan dalam jurnal Nature Biomedical Engineering, menunjukkan penyusutan dramatis pada tumor pada tikus dibandingkan dengan metode terapi sel tradisional. Dengan perangkat mikrofluida baru yang dapat dicetak 3D, tim menggandakan, memilah-milah dan memanen ratusan juta sel, memulihkan 400% lebih banyak sel pemakan tumor daripada pendekatan saat ini.

Sebagian besar perawatan untuk kanker melibatkan bahan kimia beracun dan zat asing, yang menyebabkan efek samping berbahaya dan melemahkan respons kekebalan tubuh. Menggunakan jaringan dari tubuh sendiri dapat menghilangkan efek samping dan risiko penolakan, dan banyak terapi penyakit dalam pengobatan regeneratif dan pengobatan kanker telah mendapatkan daya tarik di klinik. Tapi terkadang rodanya selip.

“Orang-orang telah disembuhkan di klinik melanoma lanjut melalui pengobatan dengan sel-sel kekebalan mereka sendiri yang diambil dari jaringan tumor,” kata Shana O. Kelley, pelopor bioteknologi translasi dan penulis korespondensi di atas kertas. “Masalahnya adalah, karena cara sel dipanen, itu hanya bekerja pada sejumlah kecil pasien.”

Kelly adalah Profesor Kimia dan Teknik Biomedis Neena B. Shwartz di Universitas Northwestern Sekolah Tinggi Seni dan Sains Weinberg dan Sekolah Teknik McCormick, dan seorang profesor biokimia dan genetika molekuler di Universitas Northwestern Fakultas Kedokteran Feinberg.

Sel-sel yang menarik, yang disebut tumor-infiltrating lymphocytes (TILs), adalah sel-sel kekebalan alami yang menyerang jaringan tumor dengan melibatkan sel-sel dalam bentuk pertarungan tangan kosong yang terlihat seperti seseorang yang menggunakan insektisida pada rumput liar. Namun, dalam skenario ini, para peneliti sebelumnya telah menyerang gulma dengan bahan kimia yang setengah kadaluwarsa.

Ini adalah kasus dalam terapi sel yang digunakan di klinik saat ini, di mana campuran sel “habis” dan “naif” digunakan untuk mengobati tumor. Setelah mereka diekstraksi dari jaringan, sel-sel ditumbuhkan di laboratorium yang jauh dari pasien tempat mereka diambil. Pada saat mereka telah berkembang biak dan siap untuk ditempatkan kembali di dalam tubuh, banyak sel yang kelelahan dan tidak mampu melawan, karena telah berada di tumor terlalu lama.

Merakit petarung terbaik

Menggunakan teknologi baru yang disebut penargetan afinitas mikrofluida dari sel infiltrasi (MATIC), peneliti dapat menentukan sel mana yang paling aktif melalui teknik penyortiran sel yang diaktifkan dengan nanoteknologi. Dalam makalah tersebut, para ilmuwan menggunakan MATIC untuk menemukan apa yang penulis sebut sebagai “populasi Goldilocks” sel, menghasilkan hasil yang dramatis untuk populasi tikus yang mereka teliti. Tumor pada tikus menyusut secara dramatis – dan pada beberapa tikus menghilang sepenuhnya – menghasilkan peningkatan besar dalam tingkat kelangsungan hidup dibandingkan dengan metode pemulihan TIL yang lebih tradisional.

“Daripada memberi tikus campuran sel dengan fenotipe yang berbeda, kami memberi mereka satu fenotipe sel yang benar-benar dapat membantu mereka,” kata Kelley. “Anda melihat lebih banyak potensi dan tingkat respons yang jauh lebih tinggi ketika Anda benar-benar berada di titik manis reaktivitas sel T.”

Teknologi yang dapat direproduksi dan dapat diakses

Karena teknologi timnya kecil dan mudah direproduksi, Kelley mengatakan akan memungkinkan untuk membawa perangkat cetak 3D ke pengaturan rumah sakit, daripada mengurungnya di laboratorium. Mendapatkan terapi sel lebih dekat dengan pasien akan secara dramatis mengurangi biaya penelitian dan pengembangan dan pada akhirnya memberikan pengobatan kepada lebih banyak orang.

Kelley bergabung dengan Northwestern pada bulan Agustus dari Universitas Toronto dan terus mempelajari bagaimana platformnya dapat memajukan perawatan kanker. Sekarang, dia menggunakan perangkat untuk mencari jenis TIL yang sama dalam sampel darah, yang akan menghilangkan kebutuhan operasi untuk mengangkat sepotong kecil tumor sebelum bentuk perawatan ini.

Kelley telah meluncurkan sebuah perusahaan kecil untuk mengkomersialkan perangkatnya dan berencana untuk bekerja dengan mitra industri dan kolaborator di Northwestern untuk terus memperluas kasus penggunaan alat tersebut.

Platform itu sendiri telah digunakan di berbagai aplikasi, sebagian besar untuk analisis dan pengukuran sel-sel langka di dalam tubuh.

“Ketika kami mengambil pengembangan teknologi baru, kami biasanya berakhir dengan palu, dan kemudian harus mencari paku,” kata Kelley. “Kami diperkenalkan dengan masalah dalam terapi sel, dan segera terlihat bahwa ini sangat cocok.”

Sumber: Universitas Northwestern