Interacțiunea temporală a celulelor imunitare afectează eficiența tratamentului pentru glioblastom
O echipă de cercetare comună, condusă de Sungsu Park de la Universitatea Sungkyunkwan și de Sun-Ha Paek de la Colegiul de Medicină al Universității Naționale din Seul, a demonstrat pentru prima dată că ordinea în care celulele imunitare interacționează cu celulele canceroase poate influența semnificativ răspunsul terapeutic în cazul glioblastomului.
Rezultatele subliniază importanța temporizării în interacțiunile tumoră-imunitate și sugerează o nouă strategie pentru optimizarea imunoterapiei personalizate în cancer.
Glioblastomul (GBM), una dintre cele mai letale tumori cerebrale, se caracterizează printr-un microambient imunosupresor puternic, determinat parțial de infiltrarea extinsă a microgliilor, celulele imune rezidente ale creierului.
În consecință, celulele ucigașe naturale (NK), care atacă direct celulele canceroase, au o capacitate limitată de a penetra tumora, ceea ce reduce eficiența terapeutică a acestora. Modelele convenționale de culturi celulare statice au, de asemenea, limitări în capturarea interacțiunilor dinamice și dependente de timp între celulele imune și țesuturile tumorale.
Pentru a studia aceste interacțiuni temporale, echipa a dezvoltat o platformă microfluidică cu multiple intrări, care permite controlul precis asupra temporizării și ordinii introducerii celulelor într-un model tumoral 3D. Folosind această platformă, cercetătorii au comparat combinații identice de celule canceroase, microglia și celule NK, variind doar ordinea în care erau introduse celulele imune.
Rezultatele au arătat că, atunci când microglia ajungeau prima la celulele canceroase, semnalizarea STAT3 era activată, limitând infiltrarea celulelor NK și promovând creșterea tumorii. În contrast, atunci când celulele NK ajungeau primele, IL12A, un factor cheie de activare imunitară, era puternic upregulat în celulele canceroase, conducând la o suprimare sustenabilă a tumorii.
Aceste descoperiri demonstrează că, chiar și cu aceeași compoziție celulară, răspunsul imunitar al tumorii poate varia semnificativ în funcție de ordinea în care celulele imune interacționează cu celulele canceroase.
Mai mult, echipa a demonstrat potențialul de aplicare al platformei utilizând celulele de glioblastom derivate de la pacienți. Când inhibitorul STAT3 WP1066 a fost combinat cu temozolomidă (TMZ), infiltrarea celulelor NK în tumoră a crescut semnificativ. Această combinație a sporit și moartea celulară tumorală, demonstrând un efect terapeutic sinergic.
Studiul pune bazele unei platforme de medicină de precizie adaptate pacienților. Reproducând microambientul imunitar al tumorii unui pacient pe un chip, platforma ar putea ajuta la identificarea combinațiilor de medicamente eficiente și a temporizării optime a tratamentului. Tehnologia de bază a fost comercializată de ORGANOPlus Inc. ca CANORGAN și este acum disponibilă pentru utilizare în cercetare.
Sungsu Park a declarat: „Sunt încântat că am reușit să elucidăm interacțiunile temporale dintre celulele imune din țesutul tumoral folosind tehnologia de inginerie – interacțiuni care au fost greu de observat folosind modele animale sau culturi convenționale in vitro. Vom continua să dezvoltăm această tehnologie ca o platformă de testare a medicamentelor adaptate pacienților pentru diverse tipuri de cancer solide refractare.”
Acest proiect a fost susținut de Ministerul Științei și TIC și de Fundația Națională de Cercetare din Coreea (NRF). Rezultatele au fost publicate în Neuro-Oncology, o revistă internațională de frunte în domeniul cercetării tumorilor cerebrale.
