$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Immunoterapia nowotworów została rozwinięta w ostatnich latach. Genetycznie zmodyfikowane limfocyty T z chimerycznym receptorem antygenowym (CAR) są doskonałym przykładem zmodyfikowanych komórek odpornościowych, które z powodzeniem znajdują zastosowanie w immunoterapii nowotworów. Komórki te zostały niedawno zatwierdzone przez FDA do leczenia nowotworów złośliwych komórek B CD19 +, ale sukces do tej pory ograniczał się do chorób zawierających kilka docelowych antygenów, a celowanie w tak ograniczony repertuar antygenowy jest podatne na niepowodzenie w wyniku ucieczki immunologicznej. Ponadto limfocyty CAR T skoncentrowano na wykorzystaniu autologicznych limfocytów T ze względu na ryzyko choroby przeszczep przeciwko gospodarzowi wywołanej przez allogeniczne limfocyty T. W przeciwieństwie do tego, komórki NK są w stanie zabijać cele nowotworowe w sposób niezależny od antygenu i nie powodują GvHD, co czyni je dobrym kandydatem do immunoterapii raka6,7,8,9.
Technologia CRISPR/Cas9 została ostatnio wykorzystana w inżynierii komórek odpornościowych, ale genetyczne przeprogramowanie komórek NK za pomocą plazmidów zawsze było wyzwaniem. Było to spowodowane trudnościami w dostarczaniu transgenów w sposób zależny od DNA, takimi jak transdukcja lentiwirusowa i retrowirusowa, powodująca znaczną apoptozę komórek NK związaną z procedurą i ograniczoną produkcję genetycznie modyfikowanych komórek NK4,9.
Wiele wrodzonych komórek odpornościowych wykazuje wysoki poziom receptorów dla wzorców molekularnych związanych z patogenami, takich jak gen I (RIG-I) indukowany kwasem retinowym, który umożliwia zwiększone rozpoznawanie obcego DNA. Tłumienie tych szlaków umożliwiło wyższą wydajność transdukcji w komórkach NK przy użyciu metod modyfikacji genetycznej opartych na DNA10.
Opisujemy tutaj metodę edycji genomu pierwotnych i rozszerzonych ludzkich komórek NK bez użycia DNA, wykorzystujących kompleksy rybonukleoproteinowe Cas9 (Cas9/RNP). Cas9 / RNPs składa się z trzech składników, rekombinowanego białka Cas9 skompleksowanego z syntetycznym jednoprowadnicowym RNA składającym się ze skompleksowanego crRNA i tracerRNA. Te Cas9 / RNP są zdolne do rozszczepiania celów genomowych z większą wydajnością w porównaniu z obcymi podejściami zależnymi od DNA ze względu na ich dostarczanie w postaci funkcjonalnych kompleksów. Dodatkowo, szybki usuwany Cas9 / RNP z komórek może zmniejszyć efekty niezamierzone, takie jak indukcja apoptozy. W związku z tym mogą być używane do generowania knock-outów lub knock-inów w połączeniu z DNA w celu rekombinacji homologicznej6,7. Wykazaliśmy, że elektroporacja Cas9/RNP jest łatwą i stosunkowo skuteczną metodą, która pokonuje dotychczasowe ograniczenia modyfikacji genetycznej w komórkach NK.
TGFβ jest główną cytokiną immunosupresyjną, która hamuje aktywację i funkcje komórek NK. Sugeruje się, że celowanie w szlak TGFβ może zwiększyć funkcje komórek odpornościowych. Skupiliśmy się na regionie kodującym ektodomenę TGBR2, która wiąże TGFβ11. Reprezentatywne wyniki wskazują na znaczny spadek poziomu ekspresji mRNA tego genu i dodatkowo pokazują, że zmodyfikowane komórki NK stają się odporne na TGFβ. Ponadto zmodyfikowane komórki zachowują żywotność i potencjał proliferacyjny, ponieważ są w stanie rozrastać się po elektroporacji za pomocą napromieniowanych ogniw zasilających. Dlatego poniższa metoda jest obiecującym podejściem do genetycznej manipulacji komórkami NK do dalszych celów klinicznych lub badawczych.