Συνδυασμός mRNA και CAR-T θεραπεύουν την καρδιακή ανεπάρκεια

Το δρόμο για μια νέα πειραματική ανοσοθεραπεία που μπορεί να θεραπεύσει κι άλλες παθήσεις πέραν του καρκίνου, ανοίγουν τώρα τα εμβόλια mRNA του κοροναϊού και η νανοτεχνολογία, σε συνδυασμό με την τεχνολογία των CAR-T που χρησιμοποιείται στους αιματολογικούς καρκίνους.

Μια απλή ένεση mRNA μπορεί να επαναπρογραμματίσει προσωρινά τα κύτταρα του ανοσοποιητικού των ασθενών ώστε να επιτεθούν σε έναν συγκεκριμένο στόχο και μάλιστα χωρίς να χρειάζεται καλλιέργεια των συγκεκριμένων ανοσοκυττάρων στο εργαστήριο, ρίχνοντας δραστικά το κόστος της υπό μελέτη θεραπείας.

Ερευνητές από την Ιατρική Σχολή Perelman στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια δημοσίευσαν σχετική μελέτη στο επιστημονικό περιοδικό Science, με την οποία απέδειξαν τη νέα προσέγγιση. Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν ένα σκεύασμα mRNA που επαναπρογραμματίζει τα Τ-λεμφοκύτταρα του ανοσοποιητικού και τα στρέφει ενάντια στα κύτταρα ινοβλαστών της καρδιάς.

Τα κύτταρα ινοβλαστών ευθύνονται συχνά για πρόκληση καρδιακής ανεπάρκειας, καθώς με τα χρόνια και με τη φλεγμονή, προκαλούν ίνωση, μια κατάσταση που σκληραίνει τον μυ της καρδιάς και μειώνει τη λειτουργικότητά του. Το διαπίστωσαν σε ποντίκια με καρδιακή ανεπάρκεια, καθώς η χρήση του σκευάσματος επαναπρογραμμάτισε τα Τ-κύτταρα, μείωσε τους καρδιακούς ινοβλάστες και προκάλεσε θεαματική αναστροφή της ίνωσης.

Προσιτή μέθοδος

«Η ίνωση υποβόσκει σε πολλές σοβαρές διαταραχές, όπως η καρδιακή ανεπάρκεια, η ηπατική νόσος και η νεφρική ανεπάρκεια. Η επέκταση αυτής της νέας τεχνολογίας σε νέες εφαρμογές, θα μπορούσε να αποδειχθεί ένας προσιτός τρόπος αντιμετώπισης ενός τεράστιου ιατρικού βάρους.

Το πιο σημαντικό όμως είναι η ικανότητα παρασκευής των Τ-κυττάρων για τη συγκεκριμένη κλινική εφαρμογή χωρίς να χρειάζεται να τα αφαιρέσουμε από το σώμα του ασθενούς», δήλωσαν ο επικεφαλής συγγραφέας, αντιπρύτανης και επιστημονικός Διευθυντής της Ιατρικής Σχολής Penn Τζόναθαν Έπσταϊν και ο Καθηγητής Καρδιαγγειακής Έρευνας στην Ιατρική Σχολή Perelman Γουίλιαμ Γουϊκοφ Σμιθ.

Η νέα τεχνική βασίζεται στην τεχνολογία Τ-κυττάρων χιμαιρικού υποδοχέα αντιγόνου (CAR – Τ), η οποία μέχρι τώρα απαιτούσε τη συλλογή των Τ κυττάρων του ασθενούς και τον γενετικό τους επαναπρογραμματισμό στο εργαστήριο για την αναγνώριση δεικτών σε συγκεκριμένους τύπους κυττάρων στο σώμα. Αυτά τα ειδικά στοχευμένα Τ κύτταρα μπορούν στη συνέχεια να πολλαπλασιαστούν χρησιμοποιώντας τεχνικές κυτταροκαλλιέργειας και να εγχυθούν εκ νέου στον ασθενή για να επιτεθούν σε έναν συγκεκριμένο τύπο κυττάρου. Η πρώτη θεραπεία με κύτταρα CAR-T αναπτύχθηκε από ερευνητές από το Penn and Children’s Hospital of Philadelphia και εγκρίθηκε από τον Οργανισμό Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ το 2017 για χρήση κατά ορισμένων λευχαιμιών – και αργότερα εγκρίθηκε για λέμφωμα – που προέρχονται από κύτταρα του ανοσοποιητικού που ονομάζονται Β κύτταρα.

Διαβάστε επίσης: Θεαματικά αποτελέσματα από την εφαρμογή των CAR-Ts στην Ελλάδα

Αν και η τεχνολογία CAR T χρησιμοποιείται για τη θεραπεία καρκίνων, με θεαματικά αποτελέσματα σε πολλές περιπτώσεις που χαρακτηρίζονται απελπιστικές, οι επιστήμονες που την ανακάλυψαν οραματίζονται από καιρό να την αξιοποιήσουν και για άλλες ασθένειες. Ήδη, ο Έπσταϊν και οι συνεργάτες του έδειξαν σε μια μελέτη του 2019 ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επίθεση σε υπερδραστήριους καρδιακούς ινοβλάστες για την αποκατάσταση της καρδιακής λειτουργίας σε ποντίκια.

Διαβάστε επίσης: Νέα δεδομένα για τους παράγοντες που προστατεύουν από την καρδιακή ανεπάρκεια

Στην περίπτωση όμως εφαρμογής της τεχνολογίας αυτής στον άνθρωπο θα μπορούσε να δημιουργήσει προβλήματα, καθώς οι ινοβλάστες είναι τα κύτταρα που επουλώνουν τις πληγές, και η χρήση των κυττάρων CAR-T που θα επιτίθενται στους ινοβλάστες, καταστέλλοντας τη δράση τους, θα μπορούσε να εξασθενήσει την αποκατάσταση πιθανών τραυμάτων, εφόσον τα CAR-T θα μπορούσαν να επιβιώσουν στο σώμα για μήνες ή και χρόνια.

Συνδυασμός τεχνολογιών

Για το λόγο αυτό, στη νέα μελέτη τους, ο Έπσταϊν και οι συνεργάτες του επινόησαν μια τεχνική για έναν πιο προσωρινό και ελεγχόμενο, αλλά και διαδικαστικά σημαντικά πιο απλό τύπο θεραπείας με κύτταρα CAR-T. Σχεδίασαν το mRNA ώστε να κωδικοποιεί έναν υποδοχέα Τ-κυττάρων, ο οποίος στοχεύει ενεργοποιημένους ινοβλάστες. Το mRNA τοποθετήθηκε μέσα σε μικροσκοπικά νανοσωματίδια λιπιδίων που μοιάζουν με φυσαλίδες (LNPs) και τα οποία καλύπτονται από μόρια που βρίσκονται στα Τ κύτταρα. Η ίδια τεχνολογία είναι αυτή που χρησιμοποιείται στα εμβόλια mRNA του κοροναϊού.

«Η τρέχουσα τεχνολογία CAR-T προχωρεί στην τροποποίηση των Τ κυττάρων των ασθενών έξω από το σώμα, κάτι που είναι ακριβό και δύσκολο να εφαρμοστεί σε κοινές ασθένειες ή σε λιγότερο πλούσιες χώρες. Η δημιουργία λειτουργικών κυττάρων CAR T μέσα στο σώμα επεκτείνει σημαντικά την υπόσχεση της πλατφόρμας mRNA/LNP», δήλωσε ο επίσης συγγραφέας της μελέτης Ντρου Βάισμαν καθηγητής στο Ίδρυμα Έρευνας Εμβολίων της Οικογένειας Ρόμπερτς, του Πανεπιστημίο Πεν.

Διαβάστε επίσης: Στο στόχαστρο των κυτταρικών θεραπειών ο καρκίνος, νευρολογικά και καρδιαγγειακά

Καθώς γίνεται η ένεση στα ποντίκια, τα ενθυλακωμένα μόρια mRNA παραλαμβάνονται από Τ κύτταρα και λειτουργούν ως πρότυπα για την παραγωγή του υποδοχέα στόχευσης ινοβλαστών, επαναπρογραμματίζοντας αποτελεσματικά τα Τ κύτταρα για να επιτεθούν σε ενεργοποιημένους ινοβλάστες. Ωστόσο, αυτός ο επαναπρογραμματισμός είναι πολύ προσωρινός. Τα mRNA δεν ενσωματώνονται στο DNA των Τ-κυττάρων και επιβιώνουν εντός των Τ-λεμφοκυττάρων μόνο για λίγες ημέρες—μετά από τις οποίες τα Τ κύτταρα επανέρχονται στο φυσιολογικό και δεν στοχεύουν πλέον τους ινοβλάστες.

Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι, παρά τη σύντομη διάρκειά τους, οι ενέσεις του mRNA σε ποντίκια με καρδιακή ανεπάρκεια επαναπρογραμμάτισαν επιτυχώς έναν μεγάλο πληθυσμό Τ κυττάρων, προκαλώντας σημαντική μείωση της καρδιακής ίνωσης στα ζώα και αποκατάσταση κυρίως του φυσιολογικού μεγέθους της καρδιάς. Συνέχισαν δε, να λειτουργούν χωρίς ενδείξεις συνεχιζόμενης δραστηριότητας των αντι-ινοβλαστικών Τ κυττάρων μία εβδομάδα μετά τη θεραπεία.

Οι ερευνητές συνεχίζουν να μελετούν τον συνδυασμό των τεχνολογιών αυτών, με την ελπίδα να ξεκινήσουν κλινικές δοκιμές.