Data besar mendorong desain terapi sel "pintar" untuk kanker

Data besar mendorong desain terapi sel “pintar” untuk kanker

Sel CAR T bisa sangat efektif dan terkadang menyembuhkan kanker darah seperti leukemia dan limfoma, tetapi metode ini belum berhasil dengan baik pada tumor padat.

30 November 2020 10.42

Pencarian obat yang bisa membunuh sel kanker tanpa merusak jaringan normal adalah cawan suci penelitian kanker. Dalam dua artikel baru, peneliti dari University of California, San Francisco dan Princeton University di Amerika Serikat menyajikan strategi pelengkap untuk mengatasi masalah ini melalui Terapi sel “pintar”, obat hidup yang tetap inert kecuali diaktifkan oleh kombinasi protein yang bersama-sama hanya terjadi pada sel kanker.

Aspek biologis dari pendekatan umum ini telah dipelajari selama beberapa tahun di laboratorium Wendell Lima dan rekan-rekannya di UCSF Cell Design Initiative dan Center for Synthetic Immunology disponsori oleh Institut Kanker Nasional Amerika Serikat. Tetapi pekerjaan baru menambahkan dimensi baru yang kuat untuk pekerjaan ini dengan menggabungkan rekayasa sel terapeutik yang canggih dengan metode komputasi yang canggih.

Dalam sebuah artikel yang diterbitkan dalam jurnal Cell Systems, anggota Lima Laboratory of Power bergabung dengan kelompok peneliti ilmuwan komputer Olga G. Troyanska, Institut Princeton Lewis-Sigler untuk Genomik Terpadu, dan Institut Flatiron dari Yayasan Simons.

Menggunakan pendekatan pembelajaran mesin, tim tersebut menganalisis database ekstensif dari ribuan protein yang ditemukan di sel kanker dan sel normal. Mereka kemudian memeriksa jutaan kemungkinan kombinasi protein untuk menyusun katalog kombinasi yang dapat digunakan untuk secara akurat menargetkan hanya sel kanker dan membiarkan yang normal saja.

Sekarang, dalam studi lain yang diterbitkan dalam jurnal Science, Lim dan rekannya menunjukkan bagaimana data dari protein yang diturunkan secara komputasi ini dapat digunakan untuk membuat terapi sel kanker yang sangat selektif dan efektif.

“Saat ini, sebagian besar pengobatan kanker, termasuk terapi sel, diperlukan untuk ‘memblokir ini’ atau ‘menghilangkan ini’,” jelas Lim, juga seorang profesor dan presiden farmakologi seluler dan molekuler dan anggota dari Comprehensive Cancer Center. keluarga UCSF Helen Diller. Kami ingin meningkatkan nuansa dan kecanggihan keputusan yang dibuat oleh sel terapeutik. “

DI Terapi sel CAR T.sel sistem kekebalan diambil dari darah pasien dan dimanipulasi di laboratorium untuk mengekspresikan reseptor spesifik yang mengenali penanda atau antigen yang sangat spesifik pada sel kanker.

Sel CAR T bisa sangat efektif dan terkadang menyembuhkan kanker darah seperti leukemia dan limfoma, tetapi metode ini belum berhasil dengan baik pada tumor padat seperti kanker payudara, paru-paru atau hati karena sel-sel dari kanker padat ini sering berbagi antigen dengan normal. sel yang ditemukan di jaringan lain, yang meningkatkan risiko sel CAR T mungkin memiliki efek samping dengan menargetkan organ sehat. Selain itu, tumor padat juga sering menciptakan lingkungan mikro yang menekan yang membatasi efisiensi sel T CAR.

Dalam studi Sistem Sel yang dipimpin oleh Ruth Dannenfelser, mantan mahasiswa pascasarjana Troyanskaya di Princeton, dan Gregory Allen, anggota klinis di laboratorium Lima, para peneliti memeriksa database publik untuk memeriksa profil ekspresi lebih dari 2.300 gen dalam sel normal dan sel tumor untuk menentukan antigen mana. bisa berbeda satu sama lain.

Untuk memprogram instruksi ini ke dalam sel T, mereka menggunakan sistem yang dikenal sebagai synNotch, sebuah sensor molekuler yang dapat disesuaikan yang memungkinkan ahli biologi sintetis untuk menyempurnakan pemrograman sel. Dikembangkan di laboratorium Lima tahun 2016, ini adalah reseptor yang dapat dirancang untuk mengenali sejumlah besar antigen target. Respons keluaran SynNotch juga dapat diprogram sehingga sel melakukan rangkaian respons apa pun setelah antigen dikenali.

“Bidang analisis data kanker besar dan rekayasa sel telah berkembang pesat dalam beberapa tahun terakhir, tetapi kemajuan ini belum terpenuhi,” catat Troyanskaya. Kemampuan komputasi sel terapeutik yang dikombinasikan dengan pendekatan pembelajaran mesin memungkinkan penggunaan data genomik dan proteomik yang semakin banyak tersedia tentang kanker. “

“Pekerjaan ini pada dasarnya adalah panduan rekayasa sel yang memberi kami rencana untuk membuat kelas berbeda dari sel T terapeutik yang dapat mengenali hampir semua jenis antigen kombinatorial yang mungkin ada di sel kanker,” tambah Lim.

Dalam “Science,” Lim dan rekannya menunjukkan bahwa mereka dapat secara selektif membunuh sel yang membawa berbagai penanda kombinatorial untuk melanoma dan kanker payudara. Selain itu, ketika sel T yang dilengkapi synNotch disuntikkan ke dalam model hewan yang membawa dua tumor serupa dengan kombinasi antigen yang berbeda, sel T secara efisien dan akurat menemukan lokasi tumor, yang dirancang untuk mendeteksi dan melakukan program sel yang andal, yang diusulkan oleh para peneliti.

Kelompok Lim sekarang menyelidiki bagaimana sirkuit ini dapat digunakan dalam sel-T CAR untuk mengobati glioblastoma, suatu bentuk agresif dari kanker otak yang hampir selalu berakibat fatal dalam terapi konvensional.

“Dia tidak hanya mencari sasaran peluru ajaib.” Dia mencoba menggunakan semua data, “tegas Lim. Kami perlu memeriksa semua data kanker yang tersedia untuk menemukan tanda kombinatorial kanker yang tidak ambigu. Jika kita bisa melakukannya, kita bisa mulai menggunakan sel yang lebih pintar ini, yang benar-benar memanfaatkan kecanggihan komputasi biologi dan memiliki dampak nyata dalam perang melawan kanker. “

Zhapi9.com adalah situs pemberi rekomendasi dan berita tentang permaianan online seperti bandarq, poker, poker99, bandar ceme, ceme, dominoqq, qiu qiu, capsa dan super10 serta omaha. Kami juga memberikan berita terkini seputar apa yang sedang terjadi diluar permainan judi kartu dan togel online saat ini. Kami juga memiliki situs untuk prediksi togel jitu yang kami kembangkan pada blog http://63.250.38.189/. Semoga informasi yang kami berikan bisa bermanfaat bagi anda di kemudian hari.