צוות מדענים במכון לאוניברסיטת קיוטו למדעי חומר תאים משולבים (ICEMS) יצר כלי טיפולי מבוסס חלבון שיכול לשנות את אופן הטיפול בהן אנו מטפלים במחלות הנגרמות כתוצאה מתאים מזיקים או מיותרים. הכלי החדש, שפורסם ב הטבע הנדסה ביו -רפואיתכרוך בחלבון סינטטי הנקרא Crunch, קיצור של מחבר להסרת בית גידול תאים לא רצוי. קראנץ 'משתמש במערכת הסרת הפסולת הטבעית של הגוף כדי לפנות תאי יעד ספציפיים, ומציע תקווה לשיפור טיפולים לסרטן, מחלות אוטואימוניות ומחלות אחרות בהן תאים מזיקים גורמים נזק.
בכל יום מתים מיליארדי גופנו באופן טבעי כחלק מתהליכים רגילים. תאים מתים אלה מנקים במהירות על ידי תאי חיסון הנקראים פגוציטים. פגוציטים פועלים כמו שואבי אבק מיקרוסקופיים, מבצעים תאים גוססים על ידי איתור אות "לאכול אותי" על פני השטח שלהם. ברגע שהם מזהים את האות הזה, הם מקיפים ומעכלים את התאים המתים בתהליך שנקרא "פגוציטוזיס" או ליתר דיוק "אפרוציטוזיס".
מה שעשינו זה לקחת את מערכת הניקוי הטבעית הזו ולתכנת אותה מחדש כדי למקד לתאים חיים שלא אמורים להיות שם. בנינו קראנץ 'על ידי שינוי חלבון הנקרא חלבון S, המסייע בדרך כלל לפגוציטים לזהות תאים מתים. אבל במקום לקשור לתאים מתים, נתנו לקראנץ 'את היכולת לזהות תאים חיים ספציפיים שאנו רוצים להסיר, כמו תאי סרטן או תאי חיסון פעילים יתר במחלות אוטואימוניות. "
מר יוקי יאמטו, המחבר הראשון של המחקר, בית הספר לתארים מתקדמים לביוסטודיות, אוניברסיטת קיוטו
לשם כך, החוקרים החליפו את החלק של חלבון S המגלה תאים גוססים בסוג של חיישן שיכול לזהות חלבוני שטח ייחודיים שנמצאים רק על התאים הלא רצויים. חיישנים אלה יכולים להיות מתוכננים בדרך מתוצרת סדר למקד כמעט לכל סוג של תא. ברגע שקראנץ 'נקשר למטרה שנבחרה, הוא מחבר את התא הזה לפגוציטים, אשר אז מבלבלים ומפרקים אותו.
קראנץ 'עובד כמו תג משלוח דיוק גבוה. זה לא הורג את התאים ישירות. במקום זאת, זה מתייג אותם באופן שמטריד את מערכת החיסון במחשבה שהם מוכנים להסרה. זה מבהיר את הגוף עצמו, תוך שימוש בתהליכים שהוא כבר מסתמך עליו כל יום.
פרופסור ג'ון סוזוקי, מ- ICEMS באוניברסיטת קיוטו, שהוביל את המחקר, מתאר כיצד בדקו את המערכת החדשה. "בעכברים השתמשנו ב- Crunch כדי להיפטר מתאי סרטן שנועדו לבטא חלבון פני השטח הספציפי, כך שנוכל לעקוב אחריהם", אומרת סוזוקי. "השתמשנו בו גם כדי לחסל תאים חיסוניים מסוימים במודל של זאבת, מחלה בה מערכת החיסון תוקפת רקמה בריאה. בשני המקרים, התאים המזיקים פונו בהצלחה וסימני המחלה הופחתו."
הכלי החדש יכול להוכיח כמועיל לטיפול במחלות מסוימות. טיפולים שוטפים רבים, כמו טיפול בתאי CAR-T או תרופות מבוססות נוגדנים, מועילים, אך יש להם גם מגבלות מסוימות. במקרה של CAR-T, תאי דם נאספים מהמטופל, משתנים במעבדה ואז מחזירים. לעומת זאת, קראנץ 'הוא טיפול מבוסס חלבון שיכול היה להעביר באמצעות זריקה פשוטה.
מכיוון שניתן לשנות את חיישן המיקוד של קראנץ 'בהתאם למחלה, הוא פועל כמו פלטפורמה הניתנת להתאמה אישית. "אנו חושבים שזה יכול להפוך לטיפול מסוג חדש שניתן להתאים לתנאים רבים. אנו יכולים גם לאמץ את חיישני המיקוד מנוגדנים ומכונית-T. זו המערכת האקולוגית לכלים הטיפוליים השונים", אומרת סוזוקי.
הצוות פועל כעת להפוך את קראנץ 'בטוח יותר, קל יותר לייצור ויעיל יותר בהגדרות בחיים האמיתיים. עם מחקר נוסף, טכניקה זו יכולה לפתוח את הדלת לדור חדש של טיפולים המסייעים לגוף לנקות תאים מזיקים בצורה מדויקת וטבעית.
