Minnesota, Gatra.com- Sebuah studi inovatif yang dipimpin oleh peneliti teknik dan medis di Universitas Minnesota Twins Cities menunjukkan bagaimana sel kekebalan yang direkayasa dapat digunakan dalam terapi kanker. Terapi baru ini dapat mengatasi hambatan fisik untuk memungkinkan sistem kekebalan pasien sendiri melawan tumor. Penelitian tersebut dapat meningkatkan terapi kanker di masa depan bagi jutaan orang di seluruh dunia. Sciencedaily, 14/5.

Penelitian ini diterbitkan di Nature Communications, jurnal ilmiah yang ditinjau secara terbuka, yang diterbitkan oleh Nature Research.

Alih-alih menggunakan bahan kimia atau radiasi, imunoterapi adalah jenis pengobatan kanker yang membantu sistem kekebalan pasien melawan kanker. Sel T adalah jenis sel darah putih yang sangat penting untuk sistem kekebalan tubuh. Sel T sitotoksik seperti tentara yang mencari dan menghancurkan sel penyerang yang ditargetkan.

Meskipun imunoterapi telah berhasil digunakan untuk beberapa jenis kanker dalam darah atau organ penghasil darah, pekerjaan sel T jauh lebih sulit pada tumor padat.

"Tumor itu seperti rintangan, dan sel T harus menghadapi tantangan untuk mencapai sel kanker," kata Paolo Provenzano, penulis senior studi dan profesor teknik biomedis di University of Minnesota College of Science. "Sel T ini masuk ke tumor, tetapi mereka tidak bisa bergerak dengan baik, dan mereka tidak bisa pergi ke tempat yang mereka inginkan sebelum kehabisan gas dan kelelahan."

Dalam studi jenis pertama ini, para peneliti bekerja untuk merekayasa sel T dan mengembangkan kriteria desain teknik untuk mengoptimalkan sel secara mekanis atau membuatnya lebih "pas" untuk mengatasi hambatan. Jika sel kekebalan ini dapat mengenali dan mencapai sel kanker, maka mereka dapat menghancurkan tumor.

Dalam massa fibrosa tumor, kekakuan tumor menyebabkan sel kekebalan melambat sekitar dua kali lipat - hampir seperti berjalan di pasir hisap.

"Studi ini adalah publikasi pertama kami di mana kami telah mengidentifikasi beberapa elemen struktural dan pensinyalan di mana kami dapat menyetel sel T ini untuk membuatnya lebih efektif melawan kanker," kata Provenzano, seorang peneliti di University of Minnesota Masonic Cancer Center. "Setiap 'rintangan' dalam tumor sedikit berbeda, tetapi ada beberapa kesamaan. Setelah merekayasa sel-sel kekebalan ini, kami menemukan bahwa mereka bergerak melalui tumor hampir dua kali lebih cepat, tidak peduli rintangan apa pun yang menghalangi mereka."

Untuk merekayasa sel T sitotoksik, penulis menggunakan teknologi pengeditan gen canggih (juga disebut pengeditan genom) untuk mengubah DNA sel T sehingga lebih mampu mengatasi penghalang tumor. Tujuan utamanya adalah untuk memperlambat sel kanker dan mempercepat sel kekebalan yang direkayasa. Para peneliti sedang bekerja untuk menciptakan sel yang pandai mengatasi berbagai jenis penghalang. Ketika sel-sel ini bercampur, tujuannya adalah agar kelompok sel kekebalan mengatasi semua jenis penghalang untuk mencapai sel kanker.

Provenzano mengatakan langkah selanjutnya adalah terus mempelajari sifat mekanis sel untuk lebih memahami bagaimana sel kekebalan dan sel kanker berinteraksi. Para peneliti saat ini sedang mempelajari sel kekebalan yang direkayasa pada hewan pengerat dan di masa depan sedang merencanakan uji klinis pada manusia.

Sementara penelitian awal difokuskan pada kanker pankreas, Provenzano mengatakan teknik yang mereka kembangkan dapat digunakan pada banyak jenis kanker.

"Menggunakan pendekatan rekayasa sel untuk melawan kanker adalah bidang yang relatif baru," kata Provenzano. "Ini memungkinkan pendekatan yang sangat dipersonalisasi dengan aplikasi untuk beragam jenis kanker. Kami merasa kami sedang memperluas jalur penelitian baru untuk melihat bagaimana tubuh kita sendiri dapat melawan kanker. Ini dapat berdampak besar di masa depan."

Selain Provenzano, penulis penelitian termasuk peneliti saat ini dan mantan peneliti Departemen Teknik Biomedis Universitas Minnesota Erdem D. Tabdanov (penulis bersama), Nelson J.Rodríguez-Merced (penulis bersama), Vikram V. Puram, Mackenzie K. Callaway, dan Ethan A. Ensminger; Pusat Kanker Masonik Universitas Minnesota dan peneliti Departemen Pediatri Sekolah Kedokteran Emily J. Pomeroy, Kenta Yamamoto, Walker S. Lahr, Beau R. Webber, Branden S. Moriarity; Institut Nasional Pencitraan Biomedis dan Peneliti Bioteknologi Alexander X. Cartagena-Rivera; dan peneliti Institut Jantung, Paru-paru, dan Darah Nasional Alexander S. Zhovmer, yang sekarang berada di Pusat Penelitian dan Evaluasi Biologis.

Penelitian ini didanai terutama oleh National Institutes of Health (NIH) dan University of Minnesota Physical Sciences di Oncology Center, yang menerima dana dari National Cancer Institute NIH. Pendanaan tambahan disediakan oleh American Cancer Society dan Randy Shaver Research and Community Fund. Pusat Pencitraan Universitas Minnesota menyediakan keahlian staf tambahan. Beberapa peneliti juga merupakan bagian dari University of Minnesota Center for Genome Engineering dan University's Institute for Engineering in Medicine.