Αμερικανοί ερευνητές ανέπτυξαν ένα σύστημα υπερήχων που μπορεί μη επεμβατικά και εξ αποστάσεως να ελέγξει τις γενετικές διαδικασίες σε ζώντα Τ-κύτταρα του ανοσοποιητικού, ώστε να αναγνωρίζουν και να εξοντώνουν τα καρκινικά κύτταρα.
Όπως αναφέρεται σε σχετικό άρθρο του επιστημονικού εντύπου Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), επιστημονική ομάδα του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο ανέπτυξε την καινοτόμο αυτή προσέγγιση με την χρήση της μηχανογενετικής (ένα πεδίο της επιστήμης που εστιάζει στο πως οι φυσικές δυνάμεις και αλλαγές στις μηχανικές ιδιότητες των κυττάρων και ιστών επηρεάζουν τη γονιδιακή έκφραση) για την εξ αποστάσεως έλεγχο της ενεργοποίησης των γονιδίων και των κυττάρων.
Χρησιμοποίησαν υπερήχους για να διαταράξουν μηχανικά τα Τ-κύτταρα και στη συνέχεια μετέτρεψαν τα μηχανικά σήματα σε γενετικό έλεγχο των κυττάρων.
Έτσι κατάφεραν να αποδείξουν ότι το μηχανογενετικό σύστημα με εξ αποστάσεως έλεγχο μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην παραγωγή Τ-κυττάρων τον υποδοχέα του χιμαιρικού αντιγόνου (CAR) και μπορούν να στοχεύσουν και να εξοντώσουν καρκινικά κύτταρα.
Τα CAR-T-κύτταρα έχουν μηχανικούς αισθητήρες και γενετικά μεταλλαγμένα στοιχεία που μπορούν να ενεργοποιηθούν εξ αποστάσεως με υπερήχους με ενίσχυση μικροφυσαλίδων.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι μικροφυσαλίδες που είναι συζευγμένες με τη στρεπταβιδίνη μπορούν να συζευχθούν με την επιφάνεια ενός κυττάρου, όπου εκφράζονται μηχανικά ευαίσθητα κανάλια ιόντων Piezo 1. Με την έκθεση σε κύματα υπερήχων, οι μικροφυσαλίδες δονούνται και μηχανικά διεγείρουν τα κανάλια ιόντων Piezo1 για να μπορέσουν να μπουν τα ιόντα ασβεστίου μέσα στο κύτταρο.
«Η θεραπεία με CAR-T-κύτταρα εξελίσσεται σε μια σημαντική θεραπευτική παράμετρος κατά του καρκίνου. Ωστόσο, οι επιστήμονες είναι αντιμέτωποι με πολλές προκλήσεις, όπως η μη ειδική στόχευση των CAR-T κυττάρων έναντι των μη κακοήθων ιστών μπορεί να είναι απειλητική για τη ζωή του ασθενή. Αυτή η μελέτη θα μπορούσε τελικά να οδηγήσει σε μια άνευ προηγουμένου ακρίβεια και αποτελεσματικότητα στην ανοσοθεραπεία των CAR-T κυττάρων εναντίον συμπαγών όγκων, ελαχιστοποιώντας την τοξικότητα εκτός όγκων», σχολιάζουν οι ερευνητές.