Медицина от концепции до посадки, модель данных количественная CAR - T клеточная терапия

В Cancer Center Macy в Федеральном университете Вирджинии ученые проводят фундаментальное исследование, которое может изменить подход к клеточной иммунотерапии, проект, финансируемый в экспериментальном порядке Центром рака Macy в Федеральном университете Вирджинии (VCU Massey). В исследовании с количественной точки зрения анализируется, как иммунная система реагирует на клеточную терапию, чтобы найти синергию между новым подходом к клеточной иммунотерапии, трансплантацией стволовых клеток и CAR - T - клеточной терапией. Исследование создало модель данных для моделирования иммунных реакций в клеточной иммунотерапии.

« Мы создали модели иммунных реакций, наблюдаемых при трансплантации стволовых клеток и других формах лечения рака, зависящих от иммунной системы», - говорит Амир Тоор, гематолог Масси, онколог и исследователь. - Это позволяет нам понять, что реакция, возникающая после иммунной трансплантации и онкологической иммунотерапии, является скорее определенным, чем случайным процессом.

Создание модели

Доктор Тоор работает над моделированием иммунного ответа.

Антиген лейкоцитов человека (HLA) относится к генам, которые кодируют белки на поверхности клеток, которые регулируют иммунную систему. В настоящее время врачи используют тесты HLA для согласования доноров стволовых клеток и рецепторов с аналогичным составом HLA. Белки, вырабатываемые генами HLA, помогают иммунной системе организма различать, какие клетки являются « я», а какие - чужеродными.

Исследователи изучили вариации вторичного гистосовместимого антигена (mHA) донора трансплантации стволовых клеток - рецептора. МХА - это белковые фрагменты, представленные на молекулах HLA, которые взаимодействуют с рецепторами на Т - клетках иммунной системы. Используя продвинутый компьютерный анализ, исследователи изучили потенциальное взаимодействие между mHA и HLA и обнаружили высокий уровень вариации mHA в доноре - рецепторе трансплантации стволовых клеток. Эта мутация может привести к трансплантационной анти - хозяиновской болезни (GVHD), потенциально опасному для жизни осложнению, когда иммунные клетки донора атакуют здоровые ткани в рецепторе после трансплантации.

Формула модели

Принцип модели основан на взаимодействиях mHA и различиях в кодировании белка между донором и рецептором. Ученые подтвердили, что степень Т - клеточной реакции связана с частотой накопления GVHD у пациентов.

« Мы считаем, что этот тип модели может быть использован для определения донора трансплантата и снижения риска осложнений, таких как анти - хозяиновская болезнь трансплантата. И он также может предоставить информацию для иммуносупрессивной дозы после трансплантации», - сказал Тоор.

Применение модели в CAR - T

Во втором исследовании, недавно опубликованном в журнале « Трансплантация костного мозга», Тоор использовал это исследование для CAR - T - клеточной терапии. В этом исследовании исследователи пришли к математической формуле, которая может быть использована для разработки изменяющихся параметров дозы. Расчет дозы CAR - T - клеточной терапии позволяет контролировать тяжесть синдрома высвобождения цитокинов, потенциально смертельного иммунного ответа, вызванного взаимодействием CAR - T - клеток и опухолевых клеток.

Формула модели

« Мы доказали, что математически можно вывести связь между амплификацией CAR - T - клеток и ростом клеток лейкемии», - говорит Тоор. « Это поможет врачам установить параметры дозы опухолевой нагрузки для конкретного пациента, чтобы ограничить токсичность препарата».

Последнее исследование, недавно опубликованное в журнале Frontier of Immunology, продолжило применение предыдущей модели. Тоор и его команда рассмотрели другие переменные, присутствующие в трансплантации стволовых клеток, которые могут помочь более точно имитировать Т - клеточную реакцию между донором и рецептором.

Заключение

« Благодаря этому исследованию мы разработали всеобъемлющую математическую основу иммунного ответа, которая дает новую перспективу для различных факторов, имеющих решающее значение для Т - клеточной иммунологии. Эти модели убедительно доказывают, что иммунный ответ не является случайным, а может быть рассчитан и предсказуем», - сказал Тоор. « Мы сделали концептуальный прорыв в применении медицины к трансплантации стволовых клеток и иммунотерапии опухолей».

Исследователи продолжают совершенствовать свои модели, работая над тем, чтобы финансирование позволило им оценить и лечить пациентов, проходящих клеточную терапию в онкологическом центре Мейси, используя секвенирование всей экзотической подсистемы. Их будущая работа будет посвящена изучению того, как эти различия в спектральной базе последовательностей ДНК изменяют спектр донорских иммунных клеток после трансплантации, превращая его в тканевый антиген рецептора. Результаты исследования позволят врачам измерять иммунный ответ в режиме реального времени и вносить соответствующие коррективы в лечение. (Биологическая долина)

Источник:

Али Салман, Вишал Копард, Чарльз Е. Холл, Макс Джеймсон-Ли, Кэтрин Робертс, Мирна Серрано, Бадар Абдул Раззак, Джереми Мейер, Калеб Кеннеди, Масуд Х. Манджили, Стивен Р. Спеллман, Даянджан Виджесинге, Шахрух Хашми, Грег Бак, Рехан Кайюм, Майкл Нил, Джейсон Рид, Амир А. Тор. Определение количественных принципов ответа Т-клеток на антигенный диспаритет при трансплантации стволовых клеток. Frontiersin Immunology, 2018 год; 9 DOI: 10.3389/fimmu.2018.02284

Все фотографии в статье взяты из вышеупомянутой литературы.