Η θεραπεία με μακροφάγα κύτταρα μπορεί να είναι το κλειδί που ανοίγει την πόρτα στο εμβόλιο κατά του καρκίνου. Εκπαιδεύει το σώμα να καταστρέφει τα νεοεμφανιζόμενα καρκινικά κύτταρα και αυτό αλλάζει το παιχνίδι στη μάχη κατά του καρκίνου.
Αψηφώντας τη μοριακή οδό που εμποδίζει τα μακροφάγα να επιτεθούν στα δικά μας κύτταρα, μηχανικοί του Πανεπιστημίου της Πενσυλβάνια επεξεργάστηκαν τα λευκά αιμοσφαίρια για να εξαλείψουν συμπαγείς όγκους.
Ο καρκίνος παραμένει μια από τις κύριες αιτίες θανάτου στις ΗΠΑ με περισσότερους από 600.000 θανάτους ετησίως. Οι καρκίνοι που σχηματίζουν συμπαγείς όγκους όπως στο στήθος, στον εγκέφαλο ή στο δέρμα είναι ιδιαίτερα δύσκολο να αντιμετωπιστούν. Η χειρουργική επέμβαση είναι συνήθως η πρώτη γραμμή άμυνας για ασθενείς που μάχονται συμπαγείς όγκους.
Αλλά η χειρουργική επέμβαση μπορεί να μην αφαιρέσει όλα τα καρκινικά κύτταρα και τα κύτταρα που έχουν απομείνει μπορεί να μεταλλαχθούν και να εξαπλωθούν σε όλο το σώμα. Μια πιο στοχευμένη και ολιστική θεραπεία θα μπορούσε να αντικαταστήσει την προσέγγιση της χειρουργικής επέμβασης με μια που εξαλείφει τον καρκίνο εκ των έσω χρησιμοποιώντας τα δικά μας κύτταρα.
Ο Dennis Discher, καθηγητής Χημικής και Βιομοριακής Μηχανικής Robert D. Bent και ο μεταδιδακτορικός συνεργάτης Larry Dooling, παρέχουν μια νέα προσέγγιση σε στοχευμένες θεραπείες για καρκίνους συμπαγών όγκων στη μελέτη τους, που δημοσιεύτηκε στο Nature Biomedical Engineering. Η θεραπεία τους όχι μόνο εξαλείφει τα καρκινικά κύτταρα, αλλά εκπαιδεύει το ανοσοποιητικό σύστημα να τα αναγνωρίζει και να τα σκοτώνει στο μέλλον.
«Λόγω των φυσικών ιδιοτήτων ενός συμπαγούς όγκου, είναι δύσκολο να σχεδιαστούν μόρια που να μπορούν να εισέλθουν σε αυτές τις μάζες», λέει ο Discer. «Αντί να δημιουργήσουμε ένα νέο μόριο για να κάνει τη δουλειά, προτείνουμε τη χρήση κυττάρων που «τρώνε» εισβολείς – μακροφάγους».
Τα μακροφάγα, ένας τύπος λευκών αιμοσφαιρίων, που τρώνε αμέσως και καταστρέφουν (φαγοκύτταρα) εισβολείς όπως βακτήρια, ιούς, ακόμη και εμφυτεύματα για να τα αφαιρέσουν από το σώμα. Η έμφυτη ανοσολογική απόκριση ενός μακροφάγου εκπαιδεύει στο σώμα μας να θυμάται και να επιτίθεται στα κύτταρα που εισβάλλουν στο μέλλον. Αυτή η μαθημένη ανοσία είναι απαραίτητη για τη δημιουργία ενός είδους εμβολίου κατά του καρκίνου.
Όμως, ένα μακροφάγο δεν μπορεί να επιτεθεί σε αυτό που δεν μπορεί να δει.
«Τα μακροφάγα αναγνωρίζουν τα καρκινικά κύτταρα ως μέρος του σώματος, όχι ως εισβολείς», λέει ο Dooling. «Για να επιτρέψουμε σε αυτά τα λευκά αιμοσφαίρια να δουν και να επιτεθούν στα καρκινικά κύτταρα, έπρεπε να ερευνήσουμε τη μοριακή οδό που ελέγχει την επικοινωνία από κύτταρο σε κύτταρο. Η απενεργοποίηση αυτής της οδού –μια αλληλεπίδραση σημείου ελέγχου μεταξύ μιας πρωτεΐνης που ονομάζεται SIRPa στα μακροφάγα και της πρωτεΐνης CD47 που βρίσκεται σε όλα τα «εαυτά» κύτταρα– ήταν το κλειδί για τη δημιουργία αυτής της θεραπείας».
Τα κατασκευασμένα μακροφάγα τέθηκαν σε δοκιμή σε «όγκους» ποντικού σε πλάκες καλλιέργειας. Τα μακροφάγα συγκεντρώθηκαν γύρω από τα καρκινικά κύτταρα, τα χώρισαν και προοδευτικά κατέστρεψαν τον όγκο.
Όταν δοκιμάστηκαν in vivo, τα τροποποιημένα κύτταρα ήταν σε θέση να εξαλείψουν όγκους στο 80% των ποντικών. Είναι σημαντικό ότι η εξάλειψη του όγκου πυροδότησε μια προσαρμοστική ανοσοαπόκριση. Εβδομάδες αργότερα, το αντίσωμα της αντικαρκινικής ανοσοσφαιρίνης G αυξήθηκε.
Αυτή η μηχανική θεραπεία μακροφάγων λειτουργεί καλύτερα σε συνδυασμό με την υπάρχουσα θεραπεία με αντισώματα. Μια μέρα, οι ασθενείς θα μπορούν να βασίζονται σε αυτά τα κατασκευασμένα κύτταρα για να εξαλείψουν τους συμπαγείς όγκους.