Nov prispevek slovenskih znanstvenikov k razvoju celičnega zdravljenja vnetnih bolezni

Celična terapija se uveljavlja kot zelo učinkovit način zdravljenja. S področja celične terapije je veliko slišati o matičnih celicah, vendar največje uspehe celičnega zdravljenja  dosegajo v ZDA na področju imunoterapije raka s spremembo celic imunskega sistema pacientov. Spremenjene celice T (t.i. CAR-T) so pokazale izjemne uspehe pri zdravljenju oblik raka, ki so neodzivni na druge načine zdravljenja.

Uporaba celic za zdravljenje pa odpira še dodatne možnosti za ciljano, varno in nadzorovano zdravljenje preko vgradnje različnih načinov kontrole celic.

Sodelavci Odseka za sintezno biologijo in imunologijo na Kemijskem inštitutu poročajo, da so spremenili človeške celice, tako, da samostojno prepoznajo vnetne procese v telesu in začnejo proizvajati in izločati protivnetne proteine kot zdravilo.  V tem dosežku gre za celično terapijo, kjer v telo vstavijo kapsule s spremenjenimi celicami, ki začnejo izločati zdravilne proteine, šele ko pride do nastanka vnetja. Celice so v poroznih kapsulah zaščitene pred lastnim imunskim sistemom, tako da bi lahko uporabili enak tip celic za vse paciente, kar bi lahko povečalo dostopnost celičnega zdravljenja. Preko poroznih kapsul lahko celice prejemajo hrano in ob aktivaciji izločajo terapevtske proteine, kot so protitelesa, ki nevtralizirajo vnetje, podobno kot biološka zdravila za zdravljenje vnetne črevesne bolezni. Celice, ki so jih razvili na Kemijskem inštitutu bi lahko torej zaznale vnetje še preden bi se ga zavedal pacient ali zdravnik, kar je pomembno za zmanjšanje škodljivih posledic vnetja. Delovanje celic lahko uravnavajo od zunaj preko kemijskega signala, npr. z vnosom določene spojine. Delovanje sistema so testirali tako na celičnih kulturah kot tudi v predkliničnih raziskavah na živalskem modelu vnetne črevesne bolezni, kjer so kapsule s celicami vstavljene v trebušno votlino preprečile poškodbe na črevesju.

Prof. Roman Jerala, ki je projekt vodil pravi: »Gre za demonstracijo uporabe naprednih pristopov sintezne biologije v medicini, čeprav bo potrebnih še veliko izboljšav preden bo tak sistem dejansko uporaben za zdravljenje ljudi. Poglavitno zaslugo za ta dosežek ima dr. Anže Smole, naš nekdanji mladi raziskovalec, ki je zdaj v ZDA na podoktorskem usposabljanju na University of Pennsylvania, kjer raziskuje imunoterapijo raka v eni vodilnih skupin na tem področju. Upamo, da se čez nekaj let vrne z bogatimi izkušnjami. Lepo bi bilo, če bi do takrat izkoristili naše znanje in v sodelovanju z zdravniki slovenske paciente z limfomom že začeli zdraviti z imunoterapijo.« Raziskava je trajala 4 leta, saj je bilo za pripravo spremenjenih celic potrebno uglasiti posamezne module, od senzorja, ki zaznava vnetje, ojačevalca, kombinacije terapevtskih proteinov in drugih eksperimentov, vključno z modeliranjem.  Pri modeliranju je bil najpomembnejši prispevek Urbana Bezeljaka, ki je prav tako že v tujini, kjer opravlja doktorat na uglednem Institute of Science and Technology (IST) v Avstriji, ki je postal zaradi odlične znanosti in pogojev za delo magnet za talente iz celega sveta.

Delo z naslovom A Synthetic Mammalian Therapeutic Gene Circuit for Sensing and Suppressing Inflammation avtorjev Anže Smole, Duško Lainšček, Urban Bezeljak, Simon Horvat, Roman Jerala, je bilo objavljeno v januarski izdaji ugledne znanstvene revije Molecular Therapy http://www.cell.com/molecular-therapy-family/molecular-therapy/fulltext/S1525-0016(16)45358-X.

Foto: KI