חקר אינטראקציות בין תאים מיאלואידים ותאי CAR T במבחנה וב-In Vivo
25 ביולי 2025
בהתחשב במודלים המוגבלים של קסנוגרפט הזמינים לחקר אינטראקציות בין CART אנושי לתאים מיאלואידים, הקמנו מודלים במבחנה וב-vivo כדי להבין את ההשפעות של מקרופאגים אנושיים על תאי CART. ניתן להכליל את הממצאים כדי להעריך את תפקידי המקרופאגים במיקרו-סביבת הגידול ולבדוק אימונותרפיות ממוקדות מקרופאגים.
המחקר שלנו מספק מודלים פשוטים במבחנה וב-vivo כדי להבין את ההשפעה של מקרופאגים מדכאי חיסון אנושיים על פעילות אנטי-גידולית CA 19 בהקשר של לימפומה של תאי מעטפת. המודל הנפוץ ביותר לחקר המקרופאגים והמונוציטים האנושיים in vivo הוא השתלת תאי גזע המטופויאטיים בעכברים חסרי חיסון שהושמדו. השתלת עכברים חסרי חיסון עם תאי גזע המטופויאטיים אנושיים לחקר תאים מיאלואידים אנושיים בעכברים יכולה להיות יקרה וגוזלת זמן.
ניתן להגביל גם את יעילות החריטה. אנו מקימים מודלים פשוטים יותר במבחנה וב-vivo כדי לחקור אינטראקציות בין מקרופאגים אנושיים, CAR T ותאי גידול. ניתן להשתמש בו גם לבדיקת אימונותרפיות אחרות ממוקדות מקרופאגים.
בתור התחלה, צנטריפוגה מבודדת 10 מיליון מונוציטים קלאסיים אנושיים ב-300 גרם למשך חמש דקות בארבע מעלות צלזיוס. שאפו את הסופרנטנט והשעו מחדש את התאים במצע התרבית לריכוז סופי של מיליון תאים למיליליטר. הוסיפו לתרחיף GM-CSF רקומביננטי אנושי כדי להגיע לריכוז סופי של 10 ננוגרם למיליליטר, וערבבו היטב.
העבירו את המונוציטים לבקבוק תרבית רקמה T25, ודגרו אותם בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס למשך שבעה ימים. ביום השביעי, פיפטה את התאים במרץ על קרח כל 10 דקות, ובדקו תחת מיקרוסקופ עד שרוב המקרופאגים מתנתקים. העבירו את התאים המנותקים לצינור חרוטי של 15 מיליליטר על קרח.
לאחר מכן, שטפו את התאים עם PBS קר כקרח כדי לשחרר את התאים הנותרים ולשלב אותם בצינור החרוטי. ספרו את התאים באמצעות מונה תאים אוטומטי וצנטריפוגה אותם ב-300 גרם למשך חמש דקות בארבע מעלות צלזיוס. שאפו את הסופרנטנט, ואז שטפו והשעו מחדש את הכדור עם חמישה מיליליטר PBS קר כקרח.
לאחר צנטריפוגה נוספת של הצינור ושאיבת הסופרנטנט, השעו מחדש את כדור התא הסופי ב-PBS קר כקרח כדי להגיע לריכוז של 20 מיליון תאים למיליליטר. העבירו את התמיסה לצינור מיקרו-צנטריפוגה בנפח 1.5 מיליליטר ושמרו אותה על קרח. לאחר מכן, העבירו את 15 מיליון תאי JeKo החיוביים ללוציפראז לתוך צינור חרוטי של 15 מיליליטר.
לאחר צנטריפוגה של תאי הג'קו, שאפו את הסופרנטנט. השעו מחדש את הגלולה ב-PBS קר כקרח לריכוז של 40 מיליון תאים למיליליטר. כעת, ערבבו את אותם נפחים של תרחיף המקרופאגים ותרחיף תאי הגידול בצינור מיקרו-צנטריפוגה טרי של 1.5 מיליליטר.
הוסף את אותו נפח של מטריצת קרום הבסיס המסיס וערבב היטב על קרח. כבקרה, ערבבו את תאי הג'קו הנותרים עם אותו נפח של PBS בצינור מיקרו-צנטריפוגה חדש. הוסף את אותו נפח של מטריצת קרום הבסיס המסיס וערבב על קרח.
לאחר הרדמת העכברים, הניחו אותם על במה מחוממת עם קונוסים באף. מרחו משחה עיניים על שתי עיני העכברים כדי למנוע נזק לקרנית. גלח את הצד הימני של כל עכבר כדי לחשוף את העור.
טען 100 מיקרוליטר מתערובת המקרופאגים של JeKo למזרק של 0.5 מיליליטר והסר בועות אוויר. יש להרים בעדינות את העור החשוף ולהחדיר את המחט לאזור העור המורם, תוך הפעלת לחץ אצבע על המקום. הזרקו לאט את התאים לשכבה התת עורית ומשכו בעדינות את המחט.
כדי להעריך את ההשפעה in vivo של מקרופאגים מדכאי חיסון, מעקב אחר התקדמות עומס הגידול בוצע על ידי הדמיית ביולומינסנציה בעכברי NSG, שהושתלו בתאי JeKo לבד או בשילוב עם מקרופאגים מובחנים. נוכחותם של מקרופאגים מובחנים האיצה באופן ניכר את התקדמות הגידול in vivo כפי שעולה מעומס גידול גדול משמעותית בעכברים שהושתלו במשותף ביום ה-17 בהשוואה ל-JeKo בלבד.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
מחקר זה מבסס מודלים פשוטים in vitro ו-in vivo לבחינת ההשפעה של מקרופאגים דיכאויים של בני אדם על פעילות אנטי-גידולית של תאי CAR T בלימפומה של תאי מעטפת (mantle cell lymphoma). מודלים אלו נועדו להגביר את ההבנה של אינטראקציות בין מקרופאגים בתוך הסביבה המיקרוויליארית של הגידול ולהקל על בדיקת אימונותראפיות המכוונות למקרופאגים.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום המדע
- מדעי המוח
- אימונולוגיה
- אונקולוגיה
רקע
- מאקרופגים אנושיים ממלאים תפקיד קריטי במיקרו-סביבת הגידול.
- המודלים הנוכחיים לחקר תאים מילואיים אנושיים הם מורכבים ויקרים.
- הבנת האינטראקציות של מאקרופגים עם תאי CAR T חיונית לשיפור אסטרטגיות של אימונותרפיה.
- למודלים קיימים של קסנוגרפט יש מגבלות מבחינת יעילות ופרקטיקה.
מטרת המחקר
- לפתח מודלים יעילים יותר למחקרי אינטראקציות בין מקרופאגים אנושיים לתאי CAR T.
- להעריך את תפקידם של המקרופאגים בהקשר של לימפומה של תאי מעטפת (mantle cell lymphoma).
- להקל על בדיקת אימונותרפיות המכוונות למקרופאגים.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- הקמה של מודלים in vitro לחקר אינטראקציות של מקרופאגים.
- פיתוח מודלים in vivo באמצעות טכניקות השתקה (engraftment) פשוטות.
- הערכת פעילות של תאי CAR T בנוכחות מקרופאגים אנושיים.
- בחינה של טיפולים פוטנציאליים המכוונים למקרופאגים.
תוצאות עיקריות
- מודלים חדשים מספקים אמצעי נגיש יותר לחקר מקפגים אנושיים.
- הוכשרה אינטראקציה בין תאי CAR T למקפגים אנושיים.
- הממצאים תומכים בפוטנציאל של אימונותרפיה המכוונת למקפגים.
- ניתן להתאים את המודלים למחקרים נוספים באימונולוגיה של גידולים.
מסקנות
- המודלים המקובלים משפרים את ההבנה של תפקידי המקרופאגים בסרטן.
- הם מציעים גישה מעשית לבדיקה של אימונו-תרפיהות חדשות.
- מחקרים עתידיים יכולים להתבסס על ממצאים אלו כדי לשפר אסטרטגיות טיפול.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
עמידות לטיפול בתאי CAR T בממאירות המטולוגיות מונעת לעיתים קרובות על ידי תאים מיאלואידיים מדכאי חיסון בתוך הסביבה המיקרוסקופית של הגידול, דבר הפוגע בתגובות קליניות עמידות. מחקר זה מציג מודלים יעילים in vitro ו-in vivo לבחינת ההשפעה המכניסטית של מקרופגים אנושיים על תפקוד תאי CAR T, ובכך נותן מענה ישיר לסיכון ביולוגי קריטי בתהליכי פיתוח של אימונותרפיה. מודלים אלו מאפשרים לצוותים תרגומיים להפחית את הסיכון של עמידות המתווכת על ידי מקרופגים, ולספק בסיס לפיתוח אסטרטגיות של טיפול משולב המכוונות למקרופגים.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשר חקירה ישירה של דיכוי פעילות תאי CAR T המונחה על ידי מקרופאגים במערכות רלוונטיות למחלה.
- תומך בהפחתת סיכונים מכניסטיים על ידי הבהרת תפקידם של תאי myeloid בעמידות טיפולית.
- מסייע בתיקוף תפקודי של מטרות עבור חומרים המווסתים מקרופאגים בפורטפוליו של אימונו-אונקולוגיה.
סריקה ופיתוח בדיקה
- מספק מודלים הניתנים לשחזור של תרביות משולבות (coculture) וטרנספלנטים זרות (xenograft) לצורך הערכה כמותית של יעילות תאי CAR T בנוכחות מקרופאגים מדכאי חיסון.
- מאפשר הערכה סטנדרטית של טיפולים מועמדים המכוונים למקרופאגים לצורך סריקה קומבינטורית.
- תומך בפיתוח בדיקות למדידת עומס גידול ואינטראקציות בין תאי חיסון באמצעות ביולומינסנס (bioluminescence) וכמות תאים.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- מתאימה את המידול הפרה-קליני למורכבות מיקרו-סביבת הגידול האנושית על ידי שילוב מקרופאגים אנושיים במערכות קסנוגרפט.
- מאפשרת גילוי של ביומרקרים תרגומיים באמצעות מעקב אחר התקדמות הגידול ומודולציה חיסונית in vivo.
- תומכת בקידום מו candidates לאימונותראפיה עם התאמה לסיכונים, על ידי מידול מנגנוני עמידות רלוונטיים קלינית.
שילוב תהליכי עבודה וצינור עיבוד
מודלים אלו מגשרים בין שלב הגילוי המוקדם לתיקוף פרה-קליני, בכך שהם מאפשרים בדיקה מונחית-היפותזה של האינטראקציות בין מקרופאגים לתאי CAR T ושל התערבויות טיפוליות.
- ביולוגיה של גילוי: מאפשרת בדיקת השערת הבלם (null hypothesis) של עיכוב תאי CAR T המתווך על ידי מקרופגים והבהרה של מסלולי הפעולה.
- סריקה: מספקת פלטים כמותיים וניתנים לשחזור להשוואת תנאים טיפוליים במערכי coculture ובבדיקות xenograft.
- אנליטיקה: מספקת קריאות של ביולומינסנציה וספירת תאים לתמיכה בניתוח סטטיסטי של עומס הגידול ותפקוד תאי מערכת החיסון.
- מחקר תרגומי: מדמה את מורכבות ה-TME האנושי לצורך הערכה פרה-קלינית של אסטרטגיות אימונותרפיה.
- שימוש חוזר בארגון: מציעה פלטפורמות ניתנות להתאמה להערכה שוטפת של טיפולים המכוונים לתאי myeloid ותיפולי CAR T בתוכניות אונקולוגיות.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החיזוי ביעילות של אימונותרפיה באמצעות מידול של מנגנוני עמידות מרכזיים.
- ערך תפעולי: מייעל תהליכי עבודה פרה-קליניים באמצעות מערכות in vitro ו-in vivo פשוטות וניתנות להרחבה.
- ערך אסטרטגי: מספק בסיס לקבלת החלטות go/no-go עבור טיפולים אימונותרפיים משולבים המכוונים לסביבה המיקרוסקופית של הגידול.
- השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תיעדוף של מועמדים המטפלים בעמידות המתווכת על ידי מקרופאגים, תוך התאמה לסיכונים.
שיקולי יישום
- נדרשת מומחיות בטכניקות של בידוד, דיפרנציאציה ותרביות משותפות (coculture) של תאי מערכת החיסון האנושית.
- נדרשת גישה למודלים של עכברים עם חסר חיסוני ותשתית לדימות ביו-לומינסנציה עבור מחקרים in vivo.
- נדרש סטנדרטיזציה בין-צוותית של פרוטוקולי הכנת תאים, השתלה ומדידה לצורך הדירות (reproducibility).
- התאמה למודלים אחרים של גידולים או לסוגים אחרים של תאי מערכת החיסון עשויה לדרוש אופטימיזציה של הפרוטוקול.
- המגבלות כוללות את יעילות ההשתלה ואת הצורך בפרשנות קפדנית של נתוני קסנוגרפט (xenograft) אנוש-עכבר.
![הדמיה דינמית של תאי T קולטן אנטיגן כימרי עם [18F]טטרפלואורובורט טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים/טומוגרפיה ממוחשבת](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fcloudfront.jove.com%2FCDNSource%2Fteasers%2F62334.jpg%3Fv%3D2026-07-08T02%253A24%253A38.282Z&w=384&q=75)
