Vakcína typu mRNA vyléčí nemocné srdce a zmizí. Zatím jen u myší

  • Pomocí technologie vyvinuté k výrobě mRNA vakcín se podařilo dočasně přeprogramovat bílé krvinky
  • Přeškolené krvinky likvidují v srdci buňky, které brání srdeční svalovině podávat plný výkon
  • Už po týdnu se nemocné srdce laboratorních myší vrátilo k normálu

CAR-T terapie patří k léčebným metodám, jejíž tvůrci mají reálnou šanci na Nobelovu cenu. Několik terapií na tomto principu se už dočkalo oficiálního schválení jak americkým Úřadem pro potraviny a léčiva, tak i Evropskou lékovou agenturou. CAR-T terapie zachraňuje životy pacientům s leukémií, lymfomy a dalšími typy zhoubného bujení.  Nasazuje se ale jen u pacientů, u kterých selhaly všechny tradiční způsoby léčby.

Princip CAR-T terapie je jednoduchý. Pacientovi se z krve odeberou bílé krvinky ze skupiny T-lymfocytů a ty se v laboratoři podrobí zásahu do dědičné informace. Po něm získají T-lymfocyty speciální bílkovinu, tzv. chimérický antigenní protein (zkráceně CAR). Po infuzi do těla pacienta se tyto upravené T-lymfocyty vážou na povrch leukemických buněk a likvidují je.

Léčebné buňky tak leukémii z těla vymýtí. Procedura je náročná a drahá. Pro každého pacienta se musí připravit léčebné T-lymfocyty zvlášť.  Cena se pohybuje ve statisících dolarů. Ve vývoji je i CAR-T terapie „pevných“ nádorů, jako je zhoubný melanom nebo nádory slinivky. Tam ale zatím nebyly vyřešeny všechny problémy.

Nyní přicházejí vědci vedení Jonathanem Epsteinem z University of Pennsylvania School of Medicine s novou modifikací CAR-T terapie, která využívá předností mRNA vakcín a cílí na vážné onemocnění srdce označované jako srdeční fibróza. Povzbudivé výsledky jejich výzkumu na laboratorních myších přináší studie publikovaná ve vědeckém časopise Science.

Srdeční fibróza představuje pro pacienty s nemocným srdcem velmi vážnou hrozbu. Je vyvolána přehnanou reakci srdeční svaloviny na zánět nebo poranění, např. po infarktu myokardu. Buňky označované jako fibroblasty produkují při fibróze nadměrné množství vazivových proteinů a ty berou srdci jeho pružnost.

„Ztvrdlé“ srdce pak nemůže odvádět plnohodnotný výkon. V experimentech na myších trpících srdeční fibrózou vedlo snížení počtu fibroblastů v srdeční svalovině k dramatickému zlepšení zdravotního stavu.

"Fibróza je základem mnoha vážných poruch, včetně srdečního selhání, onemocnění jater a selhání ledvin, a tato technologie se ukazuje jako dobře kontrolovatelný, a přitom cenově dostupný způsob pro řešení tohoto problému," říká Jonathan Epstein. "Nejpozoruhodnějším pokrokem je však vytvoření T-lymfocytů pro konkrétní léčebné účely, aniž bychom museli tyto buňky vyjmout z pacientova těla."

mRNA vyléčí a pak zmizí

Ve studii z roku 2019 už Epstein a jeho spolupracovníci prokázali, že standardní CAR- T terapii lze u myší s fibrózou srdce využít k likvidaci hyperaktivních srdečních fibroblastů a k obnovení funkcí srdce. Pro léčbu fibrózy u lidí by však byla standardní CAR-T terapie problematická.

Fibroblasty plní v organismu důležité funkce zejména při hojení ran. CAR T -lymfocyty, které jsou geneticky přeprogramovány tak, aby napadaly fibroblasty, by mohly v těle přežívat měsíce nebo dokonce roky, deptat populaci fibroblastů a zhoršovat tak hojení ran.

V nové studii proto Epstein a jeho kolegové navrhli dočasně působící, kontrolovatelnou a zároveň i jednodušší CAR-T terapii. Využili technologie, která se osvědčila při vývoji mRNA vakcín. Vytvořili lipidové nanočástice a do nich uzavřeli molekuly kyseliny ribonukleové (mRNA) která kóduje bílkovinu schopnou se vázat v srdci na aktivované fibroblasty.

Lipidové nanočástice pokryli vědci jinými molekulami, jež zajistí vazbu nanočástice na T-lymfocyty. Takto připravené lipidové nanočástice pak injikovali myším.  

Nanočástice se vázaly na T-lymfocyty a molekuly mRNA přestupovaly z nanočástice do nitra bílé krvinky. Spustily v nich tvorbu proteinu, s kterým získal T-lymfocyt schopnost vazby na fibroblasty. T-lymfocyty pak napadaly aktivované fibroblasty a ničily je. Tento proces ale běžel jen po krátkou dobu, protože molekuly mRNA přežívají v T-lymfocytech nejvýše několik dní.

Pak mRNA zmizí a T-lymfocyty přijdou o schopnost ničit fibroblasty. I když mRNA vydržela v těle myší jen krátce, přesto přeprogramovala velkou populaci myších T-lymfocytů na zabijáky fibroblastů a srdeční fibróza u zvířat ustoupila.  Vlastní léčba probíhala zhruba po dobu jednoho týdne a pak samovolně skončila.

Tým Jonathana Epsteina pokračuje v testech celé technologie a doufá, že brzy nahromadí dost výsledků, na jejichž základě dostanou vědci od Úřadu pro potraviny a léčiva svolení k první fázi klinických testů s pacienty trpícími srdeční fibrózou.

Titulní foto: Marco Verch Professional Photographer, CC BY 2.0

Diskuze (5) Další článek: Twitter testuje nahrávání živých diskuzí ve Spaces. Na tweety zareagujete i krátkým videem

Témata článku: Technologie, Zdraví, Výzkum, Očkování, Medicína, Myši, Vakcinace, Orgány, Fibróza, Tom Princ, T-lymfocyty, Terapie, Úřad pro potraviny, School of Medicine, Vakcína, Nobelova cena, Nemocné srdce, Evropská léková agentura, Krvinka, Zhou, Srdce, Science, Marco Verch, Buňka, Myši na Heureka.cz