Инженеры из Корейского института машин и материалов и НИИ биологических наук и биотехнологий разработали метод онкологической иммунотерапии, основанный на трехмерной биопечати. Они инкапсулировали естественные (натуральные) киллеры (NK-клетки) внутри гидрогеля для повышения их жизнеспособности, эффективной доставки в опухоль и борьбы с раковыми клетками.
Биоинженеры напечатали микро-макропористые гидрогели из органических соединений (желатин и альгинат натрия) и инкапсулировали внутрь таких структур живые NK-клетки. В отличие от обычной 3D-печати пластиком или металлом 3D-биопечать использует живые клетки и биологические материалы для создания искусственных трехмерных структур, которые выглядят и функционируют как естественные ткани и органы.
NK-клетки, помещенные в гидрогель, выполняют все естественные функции и сохраняют жизнеспособность благодаря микропорам, сформированным в термочувствительном желатине. При этом макропоры, созданные искусственно при печати, обеспечивают доставку к клеткам питательных веществ, кислорода и других необходимых элементов.
Иллюстрация микро-макропористого гидрогеля с иммунными клетками. Изображение: Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM)
NK-клетки — это лейкоциты, реагирующие на вирусы и формирование опухолевых клеток и избирательно убивающие те из них, которые вредны для человеческого организма. Такие иммунные клетки воздействуют не на вирусы, а непосредственно уничтожают инфицированные или мутировавшие клетки.
Онкологи уже используют иммунотерапию NK-клетками для борьбы с раком. Но существующий метод — внутривенная инъекция клеток киллеров — не показала эффективных результатов в клинических испытаниях на крупных солидных опухолях. Это связано с тем, что NK-клетки в процессе терапии быстро утрачивают жизнеспособность и не способны воздействовать на твердые опухоли.
Исследователи испытали на моделях in vitro (в пробирке) воздействие классической иммунной терапии NK-клетками и нового метода на основе 3D-биопечати на лейкемию и солидные опухоли. Предварительные испытания подтвердили, что новая система преодолевает препятствия классического лечения.
