Drukowane węzły chłonne. Nowa metoda ma obniżyć koszt terapii CAR-T z 400 tys. dolarów

Rak nie pyta o stan konta. Ale terapia, która potrafi go pokonać – owszem. Jedna runda leczenia komórkami CAR-T kosztuje blisko 400 tysięcy dolarów. Tyle samo, co luksusowe mieszkanie w Warszawie. I choć metoda działa spektakularnie w niektórych nowotworach krwi, dostęp do niej mają głównie pacjenci z zamożnych krajów. Reszta czeka – często zbyt długo. Hiszpańscy badacze właśnie pokazali, że rozwiązaniem może być… drukarka 3D.

Dlaczego terapia CAR-T jest tak droga?

→ Czytaj też: Most z drukarki 3D w 20 godzin. MIT tnie beton o 76% i zmienia budownictwo

Terapia CAR-T to osobista armia wyhodowana z komórek pacjenta. Lekarze pobierają z krwi limfocyty T, a następnie przeprogramowują je genetycznie, by rozpoznawały i niszczyły nowotwór. Problem: cały proces trwa około miesiąca. „Pacjenci w ciężkim stanie mogą nigdy nie otrzymać terapii, ponieważ ich stan może znacznie się pogorszyć w ciągu około trzech tygodni, które mogą być potrzebne do opracowania odpowiednio dobranej terapii CAR-T” – czytamy w doniesieniu z konferencji Biophysical Immunoengineering w Londynie.

Standardowa metoda opiera się na plastikowych naczyniach i maleńkich kuleczkach, które aktywują limfocyty. Niestety, tylko 30–70 procent komórek udaje się przeprogramować. Reszta to strata czasu i pieniędzy. Do tego dochodzi koszt drogich substancji chemicznych oraz wektorów wirusowych, które dostarczają komórkom gen chimerycznego receptora antygenowego (CAR).

Węzeł chłonny z drukarki – jak to działa?

→ Czytaj też: Badanie: popularny gen chroni przed rakiem. Gdy mutuje, niszczy leczenie

Judit Guasch Camell z Instytutu Materiałoznawstwa w Barcelonie postanowiła podejść do problemu inaczej. Zamiast płaskiego plastiku, zaproponowała komórkom coś, co przypomina ich naturalne środowisko. Jej zespół wydrukował w technologii 3D żelowe struktury naśladujące teksturę i układ ludzkich węzłów chłonnych. To tam limfocyty T są zwykle aktywowane, gdy organizm napotyka zagrożenie.

Wcześniejsze badania sugerowały, że limfocyty T wyczuwają fizyczne właściwości węzłów chłonnych. Dotykowe bodźce pomagają im skuteczniej się aktywować i namnażać. W standardowych plastikowych naczyniach tych bodźców brakuje. Efekt? Komórki rosną wolniej i gorzej pobierają kod genetyczny. Sztuczne węzły chłonne dostarczają im tego, czego potrzebują – w dosłownie dotykowy sposób.

75 procent skuteczności – i dwa razy szybciej

Naukowcy dodali ludzkie komórki T, wirusa kodującego białko CAR oraz kuleczki aktywujące do struktur 3D. Dla porównania zmieszali te same składniki w tradycyjnych plastikowych naczyniach. Po pięciu dniach okazało się, że w sztucznych węzłach chłonnych aż 75 procent limfocytów T przekształciło się w komórki CAR-T. W standardowej metodzie – tylko około połowa. Co więcej, w strukturach 3D komórki rosły niemal dwa razy szybciej.

To oznacza dwie rzeczy: po pierwsze, potrzeba mniej drogich substancji chemicznych i wektorów wirusowych. Po drugie, czas produkcji terapii może się skrócić z tygodni do dni. Dla pacjenta, którego stan pogarsza się z każdą godziną, to różnica między życiem a śmiercią.

Co dalej? Skalowanie i koszty

Zanim metoda trafi do klinik, potrzeba dalszych badań. Jak podkreślają autorzy, konieczne jest określenie, „na ile łatwo – i jakim dokładnie kosztem – można zwiększyć skalę tej metody”. Druk 3D na skalę przemysłową to wyzwanie, ale nie niemożliwe. Jeśli się uda, terapia CAR-T może stać się dostępna nie tylko dla najbogatszych. A 400 tysięcy dolarów przestanie być barierą nie do przeskoczenia.

Hiszpański zespół pokazał, że czasem odpowiedź na medyczne wyzwania leży nie w kosztownych lekach, ale w tym, jak zaprojektujemy mikroświat, w którym komórki mają pracować. Węzeł chłonny z drukarki to dowód, że biologia i inżynieria materiałowa mogą razem pisać nowy rozdział onkologii.