Dán és amerikai kutatók egy korszakalkotó módszert fejlesztettek ki, amely jelentősen lecsökkenti a személyre szabott immunterápiához szükséges időt.
A kutatás eredményei szerint az új módszerrel mindössze 4-6 hét alatt elő lehet állítani olyan egyedi tervezésű fehérjéket, amelyek felvértezik a szervezet immunrendszerének T-sejtjeit a rákos sejtek megtámadására és elpusztítására.
Egy áttörést jelentő mesterséges intelligencia rendszer forradalmasítja a rák immunterápiáját azáltal, hogy lehetővé teszi a tudósok számára, hogy fehérjealapú kulcsokat tervezzenek, amelyekkel a beteg immunsejtjei rendkívüli pontossággal képesek megtámadni a tumorsejteket. Ezt a módszer, amely képes évekről hetekre csökkenteni a fejlesztési időt, sikeresen tesztelték ismert és betegspecifikus tumorcélpontokon. A platform virtuális biztonsági szűréseket használ a káros mellékhatások elkerülése érdekében, és előrelépést jelent a személyre szabott orvoslásban.
A CD8+ T-sejtek általi intracelluláris antigének felismerése T-sejt receptorokon (TCR) keresztül központi szerepet játszik a fertőzések és a rák elleni adaptív immunitásban. A TCR-ek azonosítása a betegektől származó anyagokból azonban továbbra is összetett.
„Az egyéni daganatellenes terápia jelenlegi módszerei az úgynevezett T-sejt-receptorok megtalálásán alapulnak a beteg vagy donor immunrendszerében, amelyek kezelésre használhatók. Ez egy nagyon időigényes és kihívásokkal teli folyamat. Platformunk molekuláris kulcsokat tervez a rákos sejtek célba vételére mesterséges intelligencia segítségével, és ezt hihetetlen sebességgel teszi, így egy új molekula 4-6 héten belül elkészülhet” – mondja a Dán Műszaki Egyetem (DTU) docense és a tanulmány szerzője, Timothy P. Jenkins.
A DTU és az American Scripps Research Institute csapata által kifejlesztett mesterséges intelligencia platform célja, hogy megoldást találjon a daganatellenes immunterápia egyik jelentős kihívását azáltal, hogy célzott kezeléseket hoz létre a tumorsejtek ellen az egészséges szövetek károsodásának elkerülése mellett.
Normális esetben a T-sejtek természetes módon azonosítják a rákos sejteket azáltal, hogy felismerik a specifikus fehérjefragmentumokat, amelyeket a sejtfelszínen pMHC-knek nevezett molekulák prezentálnak. Lassú és kihívást jelentő folyamat ennek a tudásnak a klinikai gyakorlatba történő átültetése, gyakran azért, mert a szervezet saját T-sejt receptorainak variációja megnehezíti a személyre szabott kezelés kidolgozását.
A tanulmányban a kutatók a mesterséges intelligencia platformját egy jól ismert tumorcélponton, az NY-ESO-1-en tesztelték, amely számos daganatsejtben megtalálható. A csapatnak sikerült egy úgynevezett minibindert terveznie, amely szorosan kötődik az NY-ESO-1 pMHC molekuláihoz. Amikor a tervezett fehérjét T-sejtekbe juttatták, egy egyedülálló új sejttípust hozott létre, amelyet a kutatók „IMPAC-T” sejteknek neveztek el, és amely hatékonyan irányította a T-sejteket a rákos sejtek elpusztítására laboratóriumi kísérletekben.
A kutatók a folyamatot egy áttétes melanómában szenvedő betegben azonosított célponthoz kapcsolódó binderek tervezésére is alkalmazták, és ehhez a célponthoz is sikeresen létrehoztak bindereket. Ez igazolta, hogy a módszer új rákos célpontok elleni, személyre szabott immunterápiára is alkalmazható.
Timothy Patrick Jenkins arra számít, hogy akár öt évig is eltarthat, mire az új eljárás készen áll az első humán klinikai vizsgálatokra. Amint a módszer elkészül, a kezelési folyamat hasonlítani fog a jelenlegi rákkezelésekhez, amelyek genetikailag módosított T-sejteket, más néven CAR-T-sejteket használnak, és amelyeket jelenleg limfóma és leukémia kezelésére használnak. A betegektől először vért vesznek a kórházban, hasonlóan egy rutinszerű vérvizsgálathoz. Ezután az immunsejtjeiket kinyerik ebből a vérmintából, és a laboratóriumban módosítják, hogy hordozzák a mesterséges intelligencia által tervezett mini-bindereket. Ezeket a továbbfejlesztett immunsejteket visszajuttatják a beteg szervezetébe, ahol megtalálják és elpusztítják a rákos sejteket.
Kristoffer Haurum Johansen et al.De novo-designed pMHC binders facilitate T cell–mediated cytotoxicity toward cancer cells.Science389,380-385(2025).DOI:10.1126/science.adv0422
Szerző:
PHARMINDEX Online
Forrás:
ScienceDaily
Science