En ny prototyp för immunterapiscreening utvecklad av University of California, Irvine-forskare kan snabbt skapa individualiserade cancerbehandlingar som gör det möjligt för läkare att effektivt rikta in sig på tumörer utan biverkningar av vanliga cancerläkemedel.

UCI:s Weian Zhao och Nobelpristagaren David Baltimore med Caltech ledde forskargruppen som utvecklade ett spårnings- och screeningsystem som identifierar T-cellsreceptorer med 100-procentig specificitet för individuella tumörer inom bara några dagar. Forskningsresultat visas i Lab on a Chip .

I det mänskliga immunsystemet, T-celler har molekyler på sina ytor som binder till antigener på ytan av främmande celler eller cancerceller. För att behandla en tumör med T-cellsterapi, forskare måste identifiera exakt vilka receptormolekyler som fungerar mot en specifik tumörs antigener. UCI -forskare har påskyndat den identifieringsprocessen.

"Den här tekniken är särskilt spännande eftersom den undanröjer stora utmaningar inom cancerbehandlingar, sa Zhao, en docent i farmaceutiska vetenskaper som är knuten till Chao Family Comprehensive Center och Sue &Bill Gross Stem Cell Research Center. "Denna användning av droppmikrofluidikscreening minskar avsevärt kostnaden för att göra nya cancerimmunterapier som är förknippade med mindre systemiska biverkningar än vanliga kemoterapiläkemedel, och påskyndar tidsramen för behandling. "

Zhao tillade att traditionella cancerbehandlingar har erbjudit ett sjukdomssvar som passar alla, såsom kemoterapiläkemedel som kan innebära systemiska och allvarliga biverkningar.

T-cellreceptor (TCR) -teknisk T-cellterapi, en nyare teknik, utnyttjar patientens eget immunsystem för att attackera tumörer. På ytan av cancerceller finns antigener, utskjutande molekyler som känns igen av kroppens immunsystems T-celler. Denna nya terapi placerar konstruerade molekyler på patientens T -celler som kommer att binda till deras cancercellantigener, tillåta T-cellen att förstöra cancercellen. TCR -terapi kan individualiseras, så att varje patient kan ha T-celler utformade specifikt för sina tumörceller.

Detta antigen-TCR-igenkänningssystem är mycket specifikt – det kan finnas hundratals miljoner olika typer av TCR-molekyler. En stor utmaning för utvecklingen av TCR-T-cellterapi kvarstår i att identifiera särskilda TCR-molekyler ur en pool av miljontals möjligheter. Att hitta en match kan ta upp till ett år (tid som många cancerpatienter inte har) och kan kosta en halv miljon dollar eller mer per behandling.

Genom att använda små olje-vattendroppar, Zhaos team designade en enhet som gör det möjligt för individuella T-celler att förenas med cancerceller i mikroskopiska vätskebehållare. TCR:erna som binder till cancercellernas antigener kan sorteras och identifieras inom några dagar, betydligt snabbare än de månader eller år som tidigare teknik krävde. Tekniken minskar också avsevärt kostnaden för att göra individualiserade TCR och påskyndar pipelinen av TCR-T-cellterapi till kliniken.

Genom ett partnerskap med Amberstone Biosciences, en UCI-start, Hela denna plattform och screeningprocess kommer att vara tillgänglig för läkemedelsföretag för läkemedelsutveckling inom bara några månader. Denna teknik kan inte bara hjälpa till att revolutionera TCR-T-cellsterapier för cancer, men det kommer också att vara ett kraftfullt verktyg för att upptäcka andra immunologiska medel, inklusive antikroppar och CAR-T-celler, och för att belysa ny immunologi och cancerbiologi på ett djup som tidigare inte var möjligt.