Естественные клетки-киллеры (NK-клетки)
Что такое естественные клетки-киллеры (NK-клетки)?
Естественные клетки-киллеры, или NK-клетки , — это специализированные иммунные клетки, которые помогают защитить организм, выявляя и уничтожая аномальные клетки.
Они являются частью нашей естественной иммунной защиты и особенно важны для распознавания:
- Раковые клетки
- Вирус-инфицированные клетки
- Поврежденные и подверженные стрессу клетки
- Некоторые стареющие (возрастные) клетки
В StemCells21 мы используем аутологичную терапию с применением NK-клеток , то есть клетки берутся из собственной крови пациента.
В нашей лаборатории берут образец крови, выделяют иммунные клетки, активируют и размножают популяцию NK-клеток . После проверки качества активированные клетки вводят обратно тому же пациенту.
Как работает терапия с использованием NK-клеток:
Естественные клетки-киллеры постоянно патрулируют организм, являясь частью естественной системы иммунного надзора , и ищут клетки, проявляющие признаки инфекции, повреждения, аномального роста или клеточного стресса.
Здоровые клетки обычно демонстрируют молекулярные сигналы, которые сообщают NK-клеткам, что они принадлежат организму и не должны подвергаться атаке. Раковые, инфицированные вирусами, подверженные стрессу или стареющие клетки могут потерять некоторые из этих нормальных защитных сигналов или развить аномальные стрессовые сигналы на своей поверхности. NK-клетки используют комбинацию активирующих и ингибирующих рецепторов для обнаружения этих изменений и определения того, может ли клетка представлять потенциальную угрозу.
Когда NK-клетка идентифицирует восприимчивую аномальную клетку, она может напрямую прикрепиться к мишени и образовать тесную связь, через которую доставляет свои цитотоксические молекулы.
Затем NK-клетка высвобождает перфорин и гранзимы . Перфорин помогает этим цитотоксическим белкам проникнуть в клетку-мишень, а гранзимы активируют внутренние пути, которые запускают апоптоз — контролируемую форму запрограммированной клеточной смерти.
NK-клетки также могут использовать дополнительные механизмы для уничтожения восприимчивых аномальных клеток, включая пути активации рецепторов смерти и антителозависимую клеточную цитотоксичность (ADCC) , при которой NK-клетки распознают покрытые антителами целевые клетки.
Важно отметить, что сама NK-клетка не обязательно погибает после уничтожения своей цели. Она может отделиться и продолжить свою иммунную функцию , потенциально распознавая и атакуя дополнительные восприимчивые аномальные клетки.
Сочетание быстрого распознавания, целенаправленной цитотоксичности и непрерывного иммунного надзора делает NK-клетки особенно интересными в области иммунотерапии рака, поддержки иммунитета и исследований стареющих клеток.
Потенциальные преимущества терапии с использованием NK-клеток
Иммунный надзор за раком
Прямое уничтожение раковых клеток
Поддержка иммунной системы
Антителозависимое уничтожение раковых клеток
NK-клетки, стареющие клетки и здоровое старение
NK-клетки также могут играть важную роль в здоровом старении и долголетии.
С возрастом поврежденные клетки иногда перестают делиться, но остаются в тканях. Такие клетки называются стареющими клетками.
При накоплении стареющих клеток они могут выделять воспалительные вещества, известные под общим названием SASP — секреторный фенотип, связанный со старением.
Увеличение количества стареющих клеток связано с хроническим воспалением и возрастной дисфункцией тканей.
Важно отметить, что NK-клетки являются одним из естественных механизмов организма для выявления и удаления определенных стареющих клеток.
Поскольку функция NK-клеток также может меняться с возрастом, исследователи изучают, может ли улучшение активности NK-клеток способствовать контролю стареющих клеток, иммунной функции и более здоровому старению.
Это новое направление иногда называют сенотерапией на основе NK-клеток.
Контроль качества NK-клеток SC21
Производство большого количества NK-клеток — это лишь часть процесса.
Мы также хотим понять, являются ли полученные клетки жизнеспособными, надлежащим образом охарактеризованными и функционально активными.
В тестирование могут входить следующие этапы:
- Подсчет и расширение клеток
- Жизнеспособность клеток
- Фенотип NK-клеток
- Анализ CD56/CD3
- Стерильность и микробиологические исследования
- Функциональное тестирование цитотоксичности
Тестирование на цитотоксичность оценивает, насколько эффективно размноженные иммунные клетки способны уничтожать чувствительные клетки-мишени в контролируемых лабораторных условиях.
Посмотрите, как работают NK-клетки SC21.
В наших лабораториях мы можем непосредственно наблюдать взаимодействие между нашими культивированными NK-клетками и раковыми клетками во время лабораторных испытаний на цитотоксичность.
Видеоролики ниже демонстрируют функциональную активность NK-клеток, культивированных в штамме SC21, в режиме реального времени против двух различных моделей раковых клеток.
Видео 1 — NK-клетки против сфероида рака шейки матки HeLa
В этом лабораторном видео показано взаимодействие наших культивированных NK-клеток с трехмерным сфероидом клеток рака шейки матки HeLa.
В отличие от простого однослойного скопления раковых клеток, трехмерный сфероид создает более сложную, похожую на опухоль среду. Видео позволяет нам наблюдать за взаимодействием NK-клеток со сфероидом и последующим повреждением и гибелью раковых клеток.
В ходе лабораторных исследований цитотоксичности клеток HeLa была продемонстрирована высокая активность NK-клеток при различных соотношениях NK-клеток к клеткам-мишеням, что является функциональным доказательством того, что культивированные клетки сохраняют свою способность распознавать и уничтожать чувствительные раковые клетки.
Видео 2 — NK-клетки против лейкемических клеток K562
Во втором лабораторном видеоролике показано взаимодействие расширенных NK-клеток SC21 с лейкемическими клетками K562 , широко используемой моделью клеток-мишеней для оценки цитотоксической функции NK-клеток.
На видео показано, как NK-клетки взаимодействуют с клетками-мишенями и вызывают гибель раковых клеток в контролируемых лабораторных условиях.
Клетки K562 особенно полезны для оценки функции NK-клеток из-за их восприимчивости к цитотоксичности, опосредованной NK-клетками, что позволяет нашей лабораторной группе оценить, сохраняет ли расширенная популяция NK-клеток функциональную активность после культивирования и размножения.
SC21 Аутологичная NK-клеточная терапия
Наша программа по выделению NK-клеток начинается с собственной периферической крови пациента . Кровь собирается и обрабатывается для выделения мононуклеарных клеток периферической крови (МКПК), которые содержат естественные NK-клетки пациента. Затем эти иммунные клетки помещаются в тщательно контролируемые лабораторные условия культивирования, где популяция NK-клеток активируется и размножается , существенно увеличивая количество доступных функциональных иммунных клеток.
После культивирования клеточный препарат проходит всесторонний контроль качества и функциональную оценку , включая оценку количества клеток, жизнеспособности, клеточного фенотипа, стерильности и цитотоксической активности. После того, как будут соблюдены необходимые критерии качества, активированный и культивированный аутологичный препарат NK-клеток вводится тому же пациенту в соответствии с его индивидуальным медицинским протоколом.
Этот аутологичный процесс позволяет нам начать с собственных иммунных клеток пациента, активировать и размножать их в контролируемых лабораторных условиях, проверять их качество и функциональную активность, а затем возвращать их пациенту в рамках персонализированной программы клеточной иммунотерапии.
Кому показана терапия с использованием NK-клеток?
Исследования в области терапии с использованием NK-клеток ведутся в нескольких областях медицины, в частности:
Рак и онкология
Поддержка естественного противоопухолевого иммунного надзора и стратегий клеточной иммунотерапии.
Иммунная поддержка
Поддержка врожденного иммунного надзора против аномальных и инфицированных вирусами клеток.
Здоровое старение и долголетие
Исследование активности NK-клеток в связи с иммуностарением, удалением стареющих клеток и здоровым старением.
Каждый пациент индивидуален. Наша медицинская команда изучает вашу историю болезни, диагноз, текущее лечение, результаты лабораторных анализов и общее состояние здоровья, прежде чем определить, подходит ли вам программа лечения с использованием NK-клеток.