Le cellule immunitarie sfruttate da MATIC riducono drasticamente i tumori nei topi / Immune Cells Harnessed by MATIC Dramatically Shrink Tumors in Mice

Le cellule immunitarie sfruttate da MATIC riducono drasticamente i tumori nei topi / Immune Cells Harnessed by MATIC Dramatically Shrink Tumors in Mice

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa

I linfociti infiltranti il ​​tumore inseguono i tumori riconoscendo e quindi attaccando direttamente ogni cellula con uno spray velenoso. /  Tumor-infiltrating lymphocytes go after tumors by recognizing and then directly attacking each cell with a poisonous spray. [Shana O. Kelley Lab/Northwestern University] 

Il recupero e l'espansione dei linfociti infiltranti il ​​tumore (TIL) altamente potenti sono fondamentali per le terapie cellulari adottive. Sfortunatamente, i TIL nei tumori sono rari e difficili da isolare. Ora, un gruppo della Northwestern University ha sviluppato un nuovo strumento per sfruttare le cellule immunitarie dai tumori. Questo dispositivo microfluidico configurabile, che sfrutta livelli di espressione specifici dei marcatori della superficie cellulare bersaglio per recuperare in modo efficiente i potenti TIL dai tumori solidi, potrebbe aiutare a combattere il cancro in modo rapido ed efficace.

I risultati del gruppo hanno mostrato un drastico restringimento dei tumori nei topi utilizzando questa tecnologia rispetto ai tradizionali metodi di terapia cellulare. Utilizzando il dispositivo microfluidico, il gruppo ha moltiplicato, selezionato e raccolto centinaia di milioni di cellule, recuperando il 400% in più di TIL rispetto agli approcci attuali.

Questo lavoro è pubblicato su Nature Biomedical Engineering nell'articolo “ Recupero efficiente di potenti linfociti infiltranti il ​​tumore attraverso lo smistamento quantitativo di cellule immunomagnetiche. "

"Le persone sono state curate nella clinica del melanoma avanzato attraverso il trattamento con le proprie cellule immunitarie che sono state raccolte dal tessuto tumorale", ha affermato Shana O. Kelley, PhD, professore di biochimica e genetica molecolare presso la Northwestern University Feinberg School of Medicine. "Il problema è che, a causa del modo in cui le cellule vengono raccolte, funziona solo in un numero molto piccolo di pazienti".

Usando una nuova tecnologia chiamata microfluidic affinity targeting of infiltrating cells (MATIC), i ricercatori possono individuare quali cellule sono più attive attraverso tecniche di cell sorting abilitate con la nanotecnologia. Il dispositivo, hanno scritto gli autori, "che è racchiuso tra magneti permanenti, bilancia le forze magnetiche e le forze di resistenza fluidica per ordinare le cellule etichettate con nanoparticelle magnetiche coniugate con anticorpi per i marcatori target".

I topi trattati con un nuovo approccio alla terapia cellulare hanno visto un drastico restringimento dei tumori rispetto a quelli trattati con approcci di terapia cellulare tradizionale. /  Mice treated with a novel approach to cell therapy saw dramatic shrinkage in tumors compared to those treated with traditional cell therapy approaches.[Laboratorio Shana Kelley / Università nordoccidentale]

Gli scienziati hanno utilizzato MATIC per trovare quella che gli autori chiamavano la "popolazione di riccioli d'oro" di cellule, producendo risultati drammatici per la popolazione di topi che stavano osservando. I tumori nei topi si sono ridotti drasticamente ed in alcuni topi sono scomparsi completamente, producendo un grande miglioramento dei tassi di sopravvivenza rispetto ai metodi più tradizionali di recupero del TIL.

Rispetto allo smistamento cellulare convenzionale, gli autori hanno scritto, l'ordinamento cellulare immunomagnetico "ha recuperato un numero di TIL fino a 30 volte superiore ed i livelli più elevati e la diversità dei TIL recuperati hanno accelerato l'espansione del TIL e migliorato la loro potenza terapeutica". Ha inoltre consentito ai ricercatori di identificare e isolare potenti sottopopolazioni TIL. In particolare, hanno scritto, TIL con livelli moderati di CD39 (un marker della reattività delle cellule T ai tumori e dell'esaurimento delle cellule T).

"Invece di dare ai topi questa miscela di cellule con fenotipi diversi, stiamo dando loro l'unico fenotipo cellulare che può effettivamente aiutarli", ha detto Kelley. "Vedi molta più potenza ed un tasso di risposta molto più alto quando ti avvicini davvero al punto debole della reattività dei linfociti T".

Il dispositivo stampabile in 3D può essere facilmente riprodotto e spostato tra laboratori e ospedali. Un campione di tumore entra nel dispositivo e le cellule che si nutrono di tumore ad alta potenza vengono sputate fuori. / The 3D printable device can be easily reproduced and moved between labs and hospitals. A tumor sample enters the device, and high potency tumor-eating cells are spit out   [Shana O. Kelley Lab/Northwestern University]

Poiché la tecnologia è piccola e facilmente riproducibile, Kelley ha affermato che sarebbe possibile portare il dispositivo stampato in 3D in ambienti ospedalieri, piuttosto che confinarlo in un laboratorio. Avvicinare la terapia cellulare ai pazienti ridurrebbe drasticamente i costi di ricerca e sviluppo ed alla fine fornirebbe il trattamento a più persone.

Ora, Kelley sta utilizzando il dispositivo per cercare gli stessi tipi di TIL nei campioni di sangue, il che eliminerebbe la necessità di un intervento chirurgico per rimuovere un piccolo pezzo di tumore prima di questa forma di trattamento.

Kelley ha lanciato un'azienda per commercializzare il dispositivo e prevede di collaborare con partner del settore e collaboratori della Northwestern per continuare ad espandere i casi d'uso dello strumento.

ENGLISH

The recovery and expansion of highly potent tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) are key for adoptive cell therapies. Unfortunately, TILs in tumors are rare and challenging to isolate. Now, a team from Northwestern University has developed a new tool to harness immune cells from tumors. This configurable, microfluidic device, which leverages specific expression levels of target cell-surface markers to efficiently recover potent TILs from solid tumors, could help fight cancer rapidly and effectively.

The team’s findings showed a dramatic shrinkage in tumors in mice using this technology compared to traditional cell therapy methods. Using the microfluidic device, the team multiplied, sorted through, and harvested hundreds of millions of cells, recovering 400% more of TILs than current approaches.

This work is published in Nature Biomedical Engineering in the paper, “Efficient recovery of potent tumor-infiltrating lymphocytes through quantitative immunomagnetic cell sorting.”

“People have been cured in the clinic of advanced melanoma through treatment with their own immune cells that were harvested out of tumor tissue,” said Shana O. Kelley, PhD, professor of biochemistry and molecular genetics at Northwestern University Feinberg School of Medicine. “The problem is, because of the way the cells are harvested, it only works in a very small number of patients.”

Using a new technology called microfluidic affinity targeting of infiltrating cells (MATIC), researchers can pinpoint which cells are most active through cell sorting techniques enabled with nanotechnology. The device, the authors wrote, “which is sandwiched by permanent magnets, balances magnetic forces and fluidic drag forces to sort cells labeled with magnetic nanoparticles conjugated with antibodies for the target markers.”

Scientists used MATIC to find what the authors called the “Goldilocks population” of cells, producing dramatic results for the mice population they were looking at. Tumors in mice shrank dramatically—and in some mice disappeared completely—producing a large improvement in survival rates compared to more traditional methods of TIL recovery.

Compared with conventional cell sorting, the authors wrote, immunomagnetic cell sorting “recovered up to 30-fold higher numbers of TILs, and the higher levels and diversity of the recovered TILs accelerated TIL expansion and enhanced their therapeutic potency.” It also allowed the researchers to identify and isolate potent TIL subpopulations. In particular, they wrote, TILs with moderate levels of CD39 (a marker of T-cell reactivity to tumors and T-cell exhaustion).

“Instead of giving mice this mixture of cells with different phenotypes, we’re giving them the one cell phenotype that can actually help them,” Kelley said. “You see much more potency and a much higher response rate when you really home in on the sweet spot of T-cell reactivity.”

Because the technology is small and easily reproducible, Kelley said it would be feasible to bring the 3D-printed device into hospital settings, rather than confining it to a lab. Getting cell therapy closer to patients would dramatically reduce research and development costs and ultimately deliver the treatment to more people.

Now, Kelley is using the device to search for the same types of TILs in blood samples, which would eliminate the need for surgery to remove a small piece of tumor prior to this form of treatment.

Kelley has launched a company to commercialize the device and plans to work with industry partners and collaborators at Northwestern to continue expanding use cases for the tool.

Da:

https://www.genengnews.com/news/immune-cells-harnessed-by-matic-dramatically-shrink-tumors-in-mice/