Клетъчна терапия чрез инжектиране на клетки с помощта на микроскопични иглички от лед

Учени от университета в Хонг Конг наскоро разработиха иновативна технология с микроигли, благодарение на която могат да се инжектират интрадермално живи клетки по минимално инвазивен начин. Експериментът показва, че инжектираните чрез ледените пластири клетки отключват добър имунен отговор срещу развитие на тумор в лабораторни мишки. Голямото откритие може да улесни значително провеждането на клетъчни терапии и други форми на лечение на различни болести, включително рак.

Проучването е извършено под ръководството на д-р Шу Ченджи, професор в катедрата по биомедицински инженеринг в Хонгконгския университет. Заключенията на екипа са публикувани в научното списание „Nature Biomedical Engineering“ със заглавие “Cryomicroneedles for Transdermal Cell Delivery”.

Миниатюрните криоиглички са по-къси от милиметър и чрез тях могат да се трансплантират живи клетки в подкожните слоеве. „Представете си обикновена лепенка за рана, която обаче побира, съхранява и след това инжектира живи клетки от бозайник“, допълва д-р Шу.

Клетъчната терапия, известна още като клетъчна трансплантация, е процедура, при която живи клетки, като например имунни или стволови, се инжектират, присаждат или имплантират в пациент с цел подобряване на здравословното му състояние. Напредъкът през последните години разкри нови хоризонти при лечението на болести като рака, които продължават да бъдат сериозно предизвикателство за учени и медицински специалисти. Само през 2020 г. пазарната цена на проведените в световен мащаб клетъчни терапии е в размер на 7,8 милиарда долара.

Недостатъци на клетъчните терапии, извършвани до момента

Все пак д-р Шу признава, че има и други проблеми, свързани с този вид терапии, които тепърва трябва да бъдат решени. До момента клетките се трансплантират или чрез графт, или чрез специална инжекция. И в двата случая става въпрос за инвазивни, болезнени и нискоефективни манипулации, които крият риск от инфекция и изискват обучен персонал. Също така самият разтвор за инжектиране се съхранява и транспортира трудно.

Принцип на действие на ледения пластир

За да се справи с част от предизвикателствата, екипът създава криоигличките за трансплантация на живи клетки в кожата. Поставяйки ледения пластир върху нея, иглите проникват в повърхностния й слой, отделят се от основата му и се стопяват. Съхраняваните в шипчетата клетки се освобождават, придвижват се и впоследствие се размножават под кожата. Иновативното устройство може да се съхранява в хладилник месеци наред. То е лесно за транспортиране и не изисква специфични умения.

Изследователите тестват напредничавата технология за клетъчна имунотерапия, назначавана на раково болни пациенти, като инжектират дендритни клетки в лабораторни мишки. Те установяват, че трансплантацията отключва добър имунен отговор и им осигурява висока защита срещу туморни образувания. Резултатите са много по-добри от тези след конвенционалната терапия чрез подкожна или венозна инжекция.

Д-р Шу уточнява: „Приложението на нашето изобретение не се ограничава само до трансплантация на клетки. То може да съхранява и пренася и други видове биоактивни терапевтични агенти като протеини, пептиди, иРНК, ДНК и ваксини. Надяваме се един ден технологията да се използва в клиничната практика, защото, освен високоефективна, тя е и лесна за усвояване.“

Водещ автор на изследването е д-р Чанг Хао от университета в Хонг Конг, а членове на екипа са проф. Уанг Донган и д-р Ши Пенг. Своя принос дават техни колеги от технологичния университет в Нанянг и националния университет на Сингапур.