Närvaron av DLL4 och VCAM1 under endotel- till hematopoietisk övergång stöder utvecklingen av HSPC med robust T-cellspotential.(A ) Schematisk översikt av en kemiskt definierad plattform för att producera multipotenta hematopoetiska stamceller och T-cellsprogenitorer från pluripotenta stamceller. (B ) Flödescytometrianalys av progenitor T-cellproduktion efter övergång av celler från 7 dagar i varje EHT-beläggningstillstånd till en gemensam definierad tymisk nisch under ytterligare 7 dagar. (C ) Kvantifiering av frekvens och utbyte av CD7 + lymfoida progenitorer och CD7 + , CD5 + T-cellsprogenitorer efter 7 dagar i tymusnisch (medelvärde ± SD, n =6). Indikerad P värden återspeglar resultatet av Mann-Whitney-testet. (D ) Experimentell design för att bedöma effekten av att lägga till eller utelämna EHT-odlingsfasen innan celler överförs till tymusnischen. (E ) Immunfenotyp av celler genererade med eller utan EHT-odlingsstadiet. Siffror i (E) motsvarar schemat i (D). (F ) Resultat av begränsande utspädningsanalys för att bedöma frekvensen av celler med CD7 + NK/T-lymfoidpotential inom CD34 + population med eller utan ett EHT-steg. Indikerade cellantal såddes i 96-brunnars plattor och odlades under totalt 14 dagar (antingen 7 dagars EHT + 7 dagars pro-T differentieringsmedium eller 14 dagars pro-T differentieringsmedium). Brunnar bedömdes som positiva om de innehöll>25 livsdugliga CD7 + celler. Frekvenser modellerades som antalet celler som krävs för att uppnå en felfrekvens på 0,37. (G ) Kvantifiering av utbytet och frekvensen av T-cellsprogenitorer genererade med eller utan en EHT-odlingsfas. Indikerad P värdet är för effekten av EHT på CD5 + , CD7 + utbyte, tvåvägs ANOVA. Kredit:Science Advances (2022). DOI:10.1126/sciadv.abn5522
En forskargrupp från University of British Columbia har utvecklat en ny, snabb och effektiv process för att producera cancerbekämpande immunceller i labbet. Upptäckten kan hjälpa till att förvandla området för immuncellsterapi från en dyr, nischad insats till något lätt skalbart och brett applicerbart.
"Vi har tagit reda på de minimala nödvändiga stegen för att effektivt vägleda pluripotenta stamceller att utvecklas i skålen till immunceller, i synnerhet T-celler", säger Dr Yale Michaels och syftar på de mest väsentliga cellerna i det mänskliga immunsystemet. "Ett av nästa steg vi arbetar med är att skala upp detta och få det att fungera mer effektivt så att vi kan tillverka tillräckligt med celler för att behandla patienter."
Genombrottsartikeln, publicerad förra veckan i Science Advances av Dr. Michaels, Ph.D. student John Edgar, och ett team från Dr. Peter Zandstras labb vid UBC:s Michael Smith Laboratories and School of Biomedical Engineering, beskriver en ny metod som nu är det snabbaste kända sättet att producera T-celler i labbet.
T-celler är avgörande för CAR T-terapi, en välkänd och framgångsrik cancerbehandling som går ut på att skaffa immunceller från patienten, genetiskt modifiera dem för att bekämpa patientens cancer och infundera dem tillbaka i patientens kropp för att bekämpa sjukdomen. Även om denna typ av terapi har en effektgrad på nära 50 procent för vissa cancerformer, måste en ny sats av medicin skapas för varje behandling, som kostar ungefär en halv miljon dollar varje omgång.
"Eftersom den huvudsakliga kostnaden för dessa behandlingar är det faktum att de är gjorda individuellt, kan en mer kostnadseffektiv strategi vara att ta reda på hur man tillverkar dessa immunceller i labbet med stamceller, istället för att ta dem direkt från en patient ", förklarar Michaels.
Pluripotenta stamceller har förmågan att differentiera sig till vilken typ av celler som helst i människokroppen och kan förnya sig i det oändliga. Att använda PSC för att skapa immunceller i labbet för terapeutiska behandlingar innebär att hundratals doser av ett läkemedel kan härledas från en enda cell.
Med utgångspunkt i ett stort antal tidigare arbeten i området upptäckte Michaels, Edgar och ett team från Zandstra-labbet att tillhandahållandet av två proteiner till stamceller under ett viktigt utvecklingsfönster förbättrade effektiviteten av immuncellsproduktionen med 80 gånger. Genom att strikt arbeta med proteinerna DLL4 och VCAM1, istället för de djurceller och serum som komplicerade tidigare metoder, blir produktionsprocessen en noggrant kontrollerad pipeline som är lätt att replikera.
Förbättringen av denna produktionspipeline är ett steg bland många mot att lösa en mängd olika hälsoproblem för människor. Hur man skalar upp en celldifferentieringsprocess, hur man gör celler bra på att döda cancer och bekämpa andra immunsjukdomar, och hur man levererar dem till patienter på ett säkert sätt är alla viktiga frågor som utforskas samtidigt av Zandstra-labbet och andra forskargrupper .
Dr. Michaels erkände att tusentals människors kollektiva arbete, som var och en gjorde viktiga bidrag, möjliggjorde att detta projekt lyckades.
"Människor har gjort enorma framsteg under de senaste 20 åren och detta genombrott är ett spännande kontinuum", sa han.
Teamet hoppas att deras nya rön och pågående arbete i labbet kommer att bidra till framtida kliniska pipelines. + Utforska vidare
