Инженеры и онкологи объединились для разработки микрожидкостного чипа, способного захватывать естественные иммунные клетки-киллеры организма для сбора их экзосом. Результаты публикует Advanced Science. Исследователи из онкологического центра Рогеля и инженерного колледжа Мичиганского университета разработали первый систематический способом поймать естественные клетки-киллеры и заставить их выпускать борющиеся с раком экзосомами.

Они в тысячи раз меньше, чем естественные клетки-киллеры (NK-клетки) и, следовательно, способны лучше проникать через защитные механизмы патологических клеток.

Подтверждение концепции исследования образцов крови пяти пациентов с немелкоклеточным раком легких продемонстрировало, что новый подход позволяет захватывать естественные клетки-киллеры на микрожидкостном чипе и использовать их для «выращивания» экзосом NK.

Экзосомы — это небольшие мешочки с белками и другими молекулами, которые естественным образом выделяются почти всеми типами клеток в организме. В данном случае мы хотели расширить представления об экзосомах NK и попытаться использовать их потенциал для уничтожения рака. – Юн-Тэ Кан, доктор философии, соавтор исследования.

По сравнению с NK-клетками NK-экзосомы более стабильны и их легче модифицировать в терапевтических целях. В исследовании отмечается, что система также может помочь в диагностике и мониторинге рака.

Одна из проблем NK-клеток в том, что после инъекции они не проникают в микросреду опухоли. Экзосомы, полученные из NK-клеток, содержат те же самые убивающие рак молекулы, но они намного меньше по размеру и лучше проникают в опухоли.

В то время как небольшое количество предыдущих исследований изучало их способность убивать раковые клетки, не существовало систематического подхода к захвату полученных от пациентов NK-клеток и их использованию для создания экзосом. Еще одно их преимущество в том, что они органические, естественные для человеческого организма.

Две большие естественные иммунные клетки-киллеры окружены своими гораздо меньшими экзосомами на микрофлюидном чипе NK-GO, разработанном в Мичиганском университете. Предоставлено: изображение предоставлено Юн-Тэ Каном и Зэки Ню

Система сбора объединяет три технологии. Сначала исследователи захватили NK-клетки на микрожидкостном чипе из оксида графена. Затем клетки инкубируют, побуждая их освободить экзосомы. Они захватываются крошечными магнитными шариками, которые покрыты специфическими антителами. После шарики удаляются из чипа, и экзосомы NK отделяются от них с использованием другого процесса.