Наша иммунная система устроена так, чтобы находить и уничтожать зараженные или поврежденные клетки. Но рак — хитрый противник. Он маскируется под здоровые клетки, обманывая защитные механизмы организма. Ученые придумали, как перехитрить саму болезнь: они берут у пациента Т-клетки (главные «солдаты» иммунитета), перепрограммируют их в лаборатории и возвращают обратно, чтобы те целенаправленно убивали опухоль.

Результаты опубликованы в издании Advanced Materials.

Сначала Т-клетки активируют — как при настоящей инфекции. Потом с помощью генной инженерии добавляют им особые рецепторы (CAR), которые распознают раковые клетки. Размножив эти модифицированные клетки (теперь их называют CAR-T), их вводят обратно в организм. Они работают как «умные ракеты», находя и уничтожая то, что обычный иммунитет пропустил.

Этот метод уже называют прорывом в лечении рака. В отличие от химиотерапии, он точечно бьет по опухоли, использует собственные клетки пациента и особенно эффективен против лейкемии и лимфомы, которые плохо поддаются стандартному лечению.

Но есть проблема: в лаборатории Т-клетки быстро «устают» и после пересадки работают недолго.

Ученые из Университета Бен-Гуриона — профессор Марк Шварцман (материаловедение) и профессор Ангел Поргадор (иммунология) — задумались: почему в организме Т-клетки активны долго, а в пробирке «выдыхаются»? Они предположили, что дело в среде: в лаборатории клетки стимулируют жесткими пластиковыми шариками, а в теле они контактируют с мягкими, неровными поверхностями других клеток, покрытыми микроскопическими выступами.

Исследователи создали искусственные поверхности с наноструктурами, имитирующими природные. Оказалось, Т-клетки, активированные на таких поверхностях, работают дольше и эффективнее. Более того, меняя форму и жесткость наноструктур, можно регулировать силу иммунного ответа.

Следующая цель — создать идеальную поверхность для производства «долгоиграющих» CAR-T-клеток. Ученые разработали целую библиотеку вариантов и с помощью биоинформатика Офира Коэна выбрали лучший.

CAR-T-клетки, выращенные на этой поверхности, вели себя как «элитные бойцы»: в них было больше клеток памяти, критически важных для долгосрочной защиты. Эксперименты на мышах подтвердили — метод работает.

Сейчас команда переходит от лабораторных опытов к реальному применению. Первые прототипы уже позволяют получать достаточно CAR-T-клеток для лечения человека. Ученые сотрудничают с израильской компанией ADVA Bio, которая тестирует их технологию в биореакторах для массового производства.

Этот подход решает две ключевые проблемы CAR-T-терапии:

• Долговечность — клетки не «истощаются» после пересадки.
• Эффективность — повышается количество клеток памяти, обеспечивающих длительную защиту.

Если технологию удастся масштабировать, это удешевит лечение и расширит его применение на другие виды рака.

Главный риск — непредсказуемость генной модификации. CAR-T-клетки могут атаковать не только опухоль, но и здоровые ткани (известны случаи тяжелых аутоиммунных реакций). Кроме того, метод пока эффективен лишь против некоторых видов рака крови.

Ранее ученые напомнили, что рак молочной железы встречается и у мужчин.