Glejak wielopostaciowy jest jednym z największych wyzwań współczesnej onkologii — nowotworem, który często wymyka się zarówno konwencjonalnym terapiom, jak i zaawansowanym metodom immunoterapii. W projekcie SelCell naukowcy z Łukasiewicz – PORT badają nową strategię opartą na limfocytach T gamma-delta. Ich celem jest zrozumienie, dlaczego komórki odpornościowe pochodzące od niektórych dawców niszczą komórki nowotworowe znacznie skuteczniej niż te od innych.
Wyzwanie: przełamanie mikrośrodowiska guza
Glejak wielopostaciowy to nowotwór mózgu, którego sama lokalizacja stanowi barierę dla wielu standardowych leków. Dodatkowo jego mikrośrodowisko jest silnie immunosupresyjne, skutecznie „wyłączając” układ odpornościowy pacjenta. Statystyki są jednoznaczne: pięcioletnie przeżycie wynosi zaledwie 5,1%.
Jedną z największych nadziei współczesnej onkologii była immunoterapia, w tym przełomowa terapia oparta na komórkach CAR-T. Dzięki inżynierii genetycznej własne limfocyty T pacjenta przekształcane są w zaawansowany „żywy lek”, zdolny do precyzyjnego rozpoznawania i niszczenia komórek nowotworowych. Choć podejście to przyniosło spektakularne sukcesy w leczeniu nowotworów krwi — takich jak białaczka i chłoniak — jego skuteczność w przypadku guzów litych pozostaje ograniczona. Glejak należy do tej szczególnie trudnej grupy.
Kolejną przeszkodą jest złożoność samej terapii: wymaga ona izolacji limfocytów T od pacjenta, ich modyfikacji genetycznej oraz wytworzenia preparatu w procesie czasochłonnym i kosztownym.
Z tego względu w projekcie SelCell realizowanym w Łukasiewicz – PORT badacze koncentrują się na limfocytach T gamma-delta (γδ), które — ich zdaniem — mogą otworzyć drogę do nowej strategii leczenia guzów litych.
Dlaczego limfocyty T gamma-delta (γδ)?
Limfocyty T gamma-delta (γδ) stanowią jedynie 1–10% wszystkich limfocytów krążących we krwi człowieka, jednak oferują kilka istotnych przewag nad komórkami wykorzystywanymi w terapii CAR-T.
„Nie wymagają zgodności tkankowej, co oznacza, że nie muszą pochodzić od pacjenta. Mogą być pobierane od zdrowego dawcy i podawane niespokrewnionemu pacjentowi bez ryzyka ataku na zdrowe narządy” — wyjaśnia dr hab. Grzegorz Chodaczek, kierujący projektem SelCell oraz Grupą Badawczą Immunoterapii w Łukasiewicz – PORT. „Nasze limfocyty są naturalnie cytotoksyczne. Rozpoznają tzw. antygeny stresowe, czyli specyficzne białka obecne wyłącznie na powierzchni komórek nowotworowych. Wiążąc się z nimi, prowadzą do ich śmierci — i właśnie w tym mechanizmie tkwi potencjał terapeutyczny limfocytów gamma-delta.”
W poszukiwaniu idealnego dawcy
Wcześniejsze badania zespołu wykazały, że aktywność cytotoksyczna limfocytów zależy od konkretnego dawcy. W projekcie finansowanym przez Agencję Badań Medycznych naukowcy z Łukasiewicz – PORT starają się zrozumieć, dlaczego komórki od niektórych osób działają jak „super-zabójcy” komórek nowotworowych, podczas gdy inne są znacznie mniej skuteczne.
Dzięki współpracy z Regionalnym Centrum Krwiodawstwa i Krwiolecznictwa we Wrocławiu zespół ma dostęp do materiału biologicznego od zdrowych dawców. Z próbek tych izolowane i namnażane są dwie populacje limfocytów T gamma-delta (γδ), które następnie testowane są na panelu siedmiu linii komórkowych glejaka.
„Poszukujemy molekularnej ‘sygnatury’ dawcy oraz hodowli limfocytów o najlepszych właściwościach przeciwnowotworowych. Nikt dotąd nie wyjaśnił, który podtyp limfocytów gamma-delta jest bardziej skuteczny ani jaki typ receptora decyduje o ich zdolności do niszczenia glejaka” — wyjaśnia dr hab. Grzegorz Chodaczek, którego zespół wykorzystuje wysoko wyspecjalizowaną aparaturę do poszukiwania odpowiedzi na te pytania.
Technologia, która widzi więcej
Unikalny proces technologiczny — tzw. pipeline — umożliwia precyzyjną, wielowymiarową charakterystykę procesu, w którym komórki odpornościowe zwalczają nowotwór. Badania rozpoczynają się od hodowli komórkowych na dużą skalę w dedykowanym inkubatorze, zapewniającym identyczne i stabilne warunki dla komórek pochodzących od różnych dawców. Taka standaryzacja jest kluczowa dla wiarygodności wyników.
Kolejny etap obejmuje pogłębione fenotypowanie z wykorzystaniem zaawansowanej cytometrii spektralnej. W przeciwieństwie do metod konwencjonalnych technologia ta umożliwia analizę nawet 40 markerów jednocześnie, dostarczając wyjątkowo szczegółowego obrazu stanu komórek, obecności rzadkich receptorów aktywacyjnych oraz oznak wyczerpania komórkowego.
Integralną częścią procesu jest system mikroskopii wysokoprzepustowej, który pozwala na obserwację niszczenia komórek nowotworowych w czasie rzeczywistym. Dzięki temu naukowcy mogą śledzić dynamikę tego procesu, rejestrować moment śmierci komórek glejaka pod wpływem limfocytów oraz — co najważniejsze — generować dane ilościowe umożliwiające porównanie aktywności między hodowlami komórek pochodzącymi od różnych dawców.
Uzupełnienie analityczne
Workflow uzupełniają analizy transkryptomiczne i proteomiczne z wykorzystaniem sekwencjonowania nowej generacji oraz spektrometrii mas. Metody te pozwalają zidentyfikować geny ulegające aktywacji oraz białka produkowane przez najbardziej efektywne limfocyty. Umożliwia to lepsze zrozumienie molekularnych podstaw ich skuteczności oraz identyfikację nowych celów terapeutycznych.
„W immunoterapii guzów litych nauka napotyka barierę, której klasyczne metody wciąż nie zdołały przełamać. Dzięki tak zaawansowanej platformie technologicznej nie poszukujemy rozwiązań w ciemno. Nie tylko widzimy, które komórki niszczą nowotwór, ale zaczynamy także rozumieć, dlaczego to robią” — dodaje dr hab. Grzegorz Chodaczek.
Od probówki do „awataru” pacjenta
Celem projektu jest stworzenie uniwersalnego standardu wyboru dawców, których limfocyty wykazują najwyższą aktywność przeciwnowotworową, co otworzy drogę do przełożenia potencjału biologicznego limfocytów γδ na skuteczną strategię terapeutyczną. Zanim to jednak nastąpi, zespół badawczy stoi jeszcze przed szeregiem wyzwań, które będą przedmiotem kolejnych projektów.
Kolejnym krokiem będzie walidacja wyników w bardziej zaawansowanych modelach in vivo. Naukowcy planują odtworzenie elementów ludzkiego układu odpornościowego w organizmach modelowych, aby badać interakcje między limfocytami a nowotworem w środowisku możliwie najbardziej zbliżonym do organizmu pacjenta. Takie modele pozwolą również uwzględnić specyficzne, immunosupresyjne mikrośrodowisko guza.
Projekt SelCell stanowi zatem kluczowy etap w rozwoju innowacyjnego produktu terapeutycznego opartego na limfocytach T gamma-delta, łącząc badania podstawowe z przyszłymi zastosowaniami klinicznymi.