Tasarlanmış protein reseptörü Sırları

Kanser, Amerika Birleşik Devletleri'nde ikinci sırada önde gelen ölüm nedenidir. Ulusal Kanser Enstitüsüne göre bu yıl, yaklaşık 1,7 milyon yeni vaka teşhis edilecek ve yaklaşık 610.000 kişinin hastalıktan ölmesi bekleniyor.

Neyse ki, bazı yeni kanser tedavileri kayda değer bir umut veriyor. Bunlar arasında Amerikan Klinik Onkoloji Derneği'nin yakın zamanda "2018 Advance of the Year" olarak adlandırdığı Kimerik Antijen Reseptörü (CAR) T hücresi tedavisi yer almaktadır. Üç USC Viterbi Mühendislik Araştırmacısı Okulu - Yardımcı Doçent Stacey Finley, Profesör Pin Wang ve Yardımcı Doçent Nick Graham - "Yeni Biyofizik Dergi " dergisinde yeni bir çalışmayı yayınladı. Daha az yan etki ile daha iyi kanser terapileri.

Kimya mühendisliği ve malzeme bilimi yardımcı doçentlerinden Graham, “Moleküler mekanizmaları kazmaya çalışıyoruz” dedi. "ARAÇ T hücrelerinin nasıl çalıştığını anlayarak daha iyi olanları tasarlamaya çalışabiliriz."

Bağışıklık sistemi normal olarak çalıştığında, bağışıklık hücreleri vücudun etrafında hareket eder ve ait olmayan ve onları öldürmeyen patojenleri arar. Bununla birlikte, kanser hücreleri kendilerini maskeleyebilir ve T hücreleri gibi iyi hücrelerin onları öldürmesini zorlaştırabilir.

CAR T hücre terapisi ile, bir kişinin T hücreleri çıkarılır, genetik olarak proteinlerle yapılandırılır ve daha sonra hastaya enjekte edilir. Sonuçta elde edilen CAR T hücreleri, kanser hücrelerine karşı savaşmakta çok daha iyidir. Çünkü bu değiştirilmiş CAR T hücreleri, kanser hücrelerine bağlanabilen bir mühendislik proteini reseptörü olan CAR'ye sahiptir. Bu meydana geldiğinde, CAR'den gelen bir sinyal, T hücresine, kimyasalların perforini ve granzimini salgılayarak kanseri yok etmeye başlamasını söyler.

ARAÇ T hücre terapileri

Bu yılın başlarında, ABD Gıda ve İlaç Dairesi, bazı lösemili ve her iki kan kanserine bağlı bir lenfoma olan hastaların tedavisi için ilk CAR T hücre tedavisini onayladı. Erken sonuçlar büyük umut verdi. Bununla birlikte, erken testlerde, CAR-T hücre terapileri şimdiye kadar meme, akciğer, prostat ve diğer katı tümör kanserlerine karşı çok daha az etkili olduğunu kanıtlamıştır. Ek olarak, CAR T hücre tedavisi geçiren bazı insanlar önemli yan etkiler yaşamıştır; birkaç kişi öldü bile.

USC araştırmacılarının üçlüsü, çalışmalarının, CAR'lerin kanserle mücadele hücrelerini harekete geçirdiği karmaşık süreci ortaya çıkararak CAR T hücre terapilerini büyük ölçüde geliştireceğini umuyor. Spesifik olarak, CAR reseptörü bir kanser hücresine çarptığında ve kötü hücrelere saldırmak için T hücresine bir sinyal gönderdiğinde ortaya çıkan bir kimyasal reaksiyon olan fosforilasyon denen bir süreci inceliyorlar.

Finley, Gordon S. Marshall şöyle diyor: “Bence en heyecan verici olan, ARI'ya hangi sitelerin fosforile edildiğini, ne kadar çabuk gerçekleştiğini ve her bir sitenin fosforilasyon miktarına dönüştüğünü anlamaktı. Erken Kariyer Başkanı ve biyomedikal mühendislik, kimya mühendisliği ve malzeme bilimi ve biyolojik bilimler yardımcı doçent.

Finley, Wang ve Graham, yaptıkları araştırmada, CAR'nin altı sitesinde, fosforilasyonun ne zaman ve ne kadar fosforilasyon meydana geldiğini öğrenmişler, ki bu, kesin olmayan bir benzetmeyle, Graham'ın sözlerinde "kenetleme göbekleri" olarak düşünülebilirdi.

Ek olarak, hiçbir "kapı bekçisi" nin bulunmadığını bulmuşlardır, başka bir deyişle hiçbir SYR sahasının diğerlerinden önce fosforile edilmemesi gerektiği anlamına gelir. Şimdiye kadar, bilim adamları sadece fosforilasyon süreci hakkında genel bir fikre sahipti ve bu da karmaşık ve karmaşık meme, akciğer ve diğer katı tümör kanserlerine karşı başarılı bir şekilde mücadele edebilen biyomühendislik CAR T hücrelerini zorlaştırdı.

Daha iyi kanser savaşan ARABALAR

İleri giderken, Finley, Wang ve Graham, bulgularını daha az yan etki ile daha etkili kanserle savaşan CAR'lere dönüştürmeyi umuyorlar. Bu, hedeflenen kanser hücrelerinin karmaşıklığına bağlı olarak belirli CAR bölgelerinde fosforilasyonun daha hızlı ve daha yoğun bir şekilde gerçekleşmesi anlamına gelebilir. Erken ARAÇ T hücresi kanseri tedavisinemaruz kırpılmış bir sorun - Alternatif olarak, USC araştırmacılar böylece çok agresif olma ve sağlıklı hücreleri öldürmek gelen kanserle savaşan T ve diğer hücreleri engelleyen az fosforılleyemez arabaların mühendis olabilir.

Zaten Finley, büyük söz veren niceliksel modeller geliştirdi.

"Bu araçlara ve nicel modellere sahip olduktan sonra, onları farklı farklı tasarımlara uygulayabilmeliyiz" diyor, araştırma grubu matematiksel modellerde uzmanlığa sahip olan Finley. “Belki de bir deney yapmadan önce, bu yeni tasarımın işe yarayıp yaramayacağını görmek için bir model kullanabilirsiniz. Laboratuvarda çok sıkıcı deneyler yapmak yerine, en iyi tasarımı taramak için tahmini bir matematik modeli oluşturabilirsiniz.”

Wang, Zohrab A. Kaprielian Fellow Mühendislik ve kimya mühendisliği ve malzeme bilimi profesörü ve biyomedikal mühendisliği eklendi: "Eğer T hücrelerini daha güçlü hale getirmek istiyorsanız, ARA'yı en iyi nasıl tasarlayacağınız sorusudur.