Natura: incredibile! La membrana in metallo sottile trasporta le cellule Car-t in modo efficiente nei tumori solidi

E se un metallo già utilizzato per riparare le fratture, raddrizzare i denti e prevenire le arterie ostruite potrebbe anche essere usato per impedire la diffusione del cancro?

In un nuovo studio, i ricercatori del centro di ricerca sul cancro Fred Hutchinson negli Stati Uniti hanno scoperto per la prima volta che una piccola rete metallica carica di cellule immunitarie antitumorali può ridurre un modello preclinico di carcinoma ovarico. I risultati sono stati recentemente pubblicati su Nature Biomedical Engineering con il titolo "Film sottili di nitinol funzionalizzati con cellule car-t per il trattamento dei tumori solidi".

Immagini dal centro di ricerca sul cancro di Fred Hutchinson

Matthias Stephan, Ph.D., ricercatore presso il centro di ricerca sul cancro Fred Hutchinson e corrispondente autore dell'articolo, ha dichiarato: "Le terapie cellulari per combattere il cancro hanno avuto molto successo nei tumori del sangue, ma non nei tumori solidi. I nostri risultati mostrano che la sottile rete metallica caricata con cellule T geneticamente modificate per combattere il carcinoma ovarico può rimuovere i tumori nel 70 percento dei topi trattati, dandoci un passo importante verso rendere efficace la terapia cellulare contro i tumori solidi. "

I tumori solidi, tra cui carcinoma mammario, ovarico e pancreatico, hanno una varietà di strategie per sfuggire e combattere contro le cellule immunitarie che uccidono il cancro, come le cellule T o le cellule car-t, che esprimono il recettore dell'antigene chimerico (CAR). -le cellule combattenti da sole non funzioneranno; Non arrivano al tumore, o se arrivano alle cellule tumorali, si stancano nel tentativo di uccidere le cellule tumorali e falliscono.

Stephan ha progettato un materiale che è sicuro per l'uomo e che può trasportare le cellule cancerogene nei tumori. "Oltre a ridurre al minimo gli effetti collaterali sui pazienti, il nostro obiettivo finale è rendere la terapia con cellule T più veloce, economica e più facile da erogare ai pazienti, " Egli ha detto.

Per fare questo, il nuovo studio di Stephan carica cellule car-t che colpiscono il carcinoma ovarico su una rete porosa di membrane metalliche, che vengono quindi posizionate sul tumore.

"Non è solo un dispositivo di rilascio passivo. È anche una piattaforma di rilascio per innescare la proliferazione delle cellule car-t, che può superare la difesa del tumore contro queste cellule T."

I ricercatori hanno utilizzato membrane metalliche sottili, quasi traslucide realizzate da Monarch Biosciences. Il film metallico, che ha uno spessore di 10 micron e realizzato in lega di nitinol, può essere impiantato in modo sicuro nel corpo e utilizzato in altri dispositivi medici.

Sotto potenti microscopi, il film metallico ha piccoli spazi che possono essere configurati in diversi schemi. Questo spazio può essere riempito con farmaci o altri fluidi e la membrana metallica può essere impiantata nel corpo, dove i fluidi fuoriescono e trovano i loro obiettivi.

Stephan ed i suoi colleghi volevano vedere se la membrana metallica potesse contenere cellule T e consegnare quelle cellule che combattono il cancro ai tumori.

"Avevamo bisogno di trovare un modello spaziale di membrane metalliche che fosse molto adatto per le cellule T. Il modello spaziale deve essere abbastanza piccolo da non far cadere le cellule tra le fessure, ma non così piccolo che le cellule T sembrano troppo affollate per muoversi ".

Hanno scoperto che un modello lineare, simile alla vista del labirinto dall'alto verso il basso, si adattava meglio alle cellule T. Hanno rivestito la membrana metallica con una varietà di materiali, permettendo alle cellule car-t di crescere e moltiplicarsi una volta all'interno del corpo.

I ricercatori hanno caricato la membrana metallica con cellule car-t che sono state programmate per cercare il marcatore di cellule tumorali ovariche ROR1.Queste cellule car-t geneticamente ingegnerizzate sono state posizionate su entrambi i lati della membrana metallica e quindi assorbite al centro del materiale rivestito .

"È come una pagnotta di pane con salsa all'arancia su entrambi i lati", ha detto Stephan. Questa membrana di metallo è il pane, e quindi mettiamo le cellule car-t sui lati e queste cellule vengono quindi immerse nel mezzo. "

Utilizzando un modello di laboratorio del carcinoma ovarico, i ricercatori hanno impiantato una membrana metallica contenente cellule car-t nel tumore. Le cellule T migrano dalla membrana metallica e metastatizzano in prossimità del tumore. Entro 10 giorni, tutti i tumori nei topi erano scomparsi. Entro 20 giorni, il 70 percento dei topi è rimasto privo di tumore.

Se confermato da ulteriori ricerche e studi clinici, il metodo di impiantare membrane metalliche per inibire la crescita del tumore potrebbe eventualmente essere usato per trattare malattie come il cancro del pancreas e delle ovaie.

In un altro esperimento, i ricercatori hanno scoperto che le membrane metalliche tubolari impregnate di cellule car-t impedivano ai tumori di crescere in tali membrane. Il metodo può essere usato per trattare i tumori che causano ostruzione delle vie aeree o del sistema digestivo, come i tumori polmonari, pancreatici o esofagei, in cui gli stent vengono utilizzati per sopprimere l'interferenza del tumore con la deglutizione.

"Ci stiamo concentrando sulle cellule car-t nei nostri attuali esperimenti, ma posso vedere questo approccio lavorare con le terapie dei recettori delle cellule T, le cellule killer naturali e altre cellule immunitarie che colpiscono il cancro", ha detto Stephan.

Riferimento ： 1.Michael E. Coon et al. Film sottili di nitinolo funzionalizzati con cellule CAR-T per il trattamento di tumori solidi. Nature Biomedical Engineering, 2019, doi: 10.1038 / s41551-019-0486-0.

2. Gli scienziati mostrano che una sottile rete metallica caricata con cellule T riduce i tumori solidi

https://medicalxpress.com/news/2019-12-scientists-thin-metal-mesh-cells.html