В этом интервью NewsMedical беседует с Чао Ма, доктором философии, доцентом-исследователем инженерной школы Тандон Нью-Йоркского университета. Впервые мы поговорили с доктором Ма на конференции SLAS 2022; цель этого разговора — углубиться в то, как развивалось это важное исследование и куда оно движется.
В преддверии своей презентации на SLAS 2024 доктор Ма поделился информацией о своей инновационной технологии «Лейкемия на чипе», ее влиянии на CAR-Т-клеточную терапию и будущем персонализированной медицины в лечении лейкемии.
Во-первых, пожалуйста, представьтесь и опишите свою карьеру на сегодняшний день. Более конкретно, предоставьте нам обзор текущих исследований, которые вы представляете на SLAS 2024.
Спасибо за то, что снова пригласили меня обсудить наш недавний прогресс в разработке «Лейкемия на чипе» для моделирования и скрининга CAR-T-клеточной терапии. Меня зовут Чао Ма. В настоящее время я работаю доцентом-исследователем на кафедре машиностроения и аэрокосмической техники в инженерной школе Тандон Нью-Йоркского университета.
Адоптивный перенос Т-клеток CD19 CAR (химерный антигенный рецептор) стал успешным одобренным FDA методом лечения острого B-клеточного лимфобластного лейкоза (B-ALL). Тем не менее, серьезной проблемой остается высокая частота рецидивов (30–60%) при терапии CAR Т-клетками. Возможность доклинической оценки функциональности CAR Т-клеток и анализа механизмов рецидива CAR Т-клеточной иммунотерапии будет иметь большое значение, но сложна для существующих моделей на животных.
Чтобы заполнить пробел между исследованиями на животных и клиническим переводом, мы создали основанный на 3D-микрофлюидике органотипический иммунокомпетентный препарат «Лейкемия на чипе», позволяющий доставлять значимые для человека результаты иммунотерапии CAR Т-клетками перед клиническим введением, что я и делаю. будет представлен на SLAS 2024.
Эта уникальная доклиническая платформа обеспечивает новую парадигму клинических исследований, обеспечивая точную, надежную и многомерную оценку терапии CAR Т-клетками, которую можно легко расширить для оценки многих других иммунотерапевтических методов лечения различных видов рака крови. солидные опухоли и не только.
Изображение предоставлено: orodenkoff/Shutterstock.com
Доктор Ма, можете ли вы выделить наиболее значительные достижения в вашей технологии лечения лейкемии на чипе со времени нашего предыдущего интервью два года назад?
Я бы сказал, что необходимо расширить применение технологии «лейкемия на чипе» от традиционной химиотерапии до новых методов лечения, особенно в иммунотерапии CAR-T-клетками.
Как результаты ваших исследований за последние два года повлияли на понимание механизмов рецидива CAR-T-клеточной иммунотерапии?
Мы реализовали возможность моделирования различных клинических результатов терапии CAR Т-клетками на чипе. Кроме того, мы обнаружили, что мобилизация иммунной системы во время активации CAR Т-клеток может стимулировать ответ CAR Т-клеток на чипе.
В контексте ваших недавних результатов, каковы текущие проблемы в моделировании устойчивости и рецидива лейкемии на чипе «лейкемия-на-чипе»?
Я бы сказал, что первой задачей является создание долгосрочной культуры, которая позволит провести хронологическое исследование CAR Т-клеток. Во-вторых, наша система в настоящее время построена на коммерческих первичных клетках и клеточных линиях. Таким образом, нам понадобится выборка из большой группы пациентов, чтобы представить гетерогенность пациентов и обеспечить точность персонализированной терапии.
Наконец, как смоделировать на чипе приобретенную устойчивость к терапии CAR Т-клетками, остается весьма сложной задачей. Это требует как инновационных технических разработок, так и глубокого понимания патобиологии лейкемии и иммунологии Т-клеток.
Можете ли вы обсудить какие-либо новые открытия, обнаруженные вашей командой в отношении молекулярных и клеточных изменений в ходе различных клинических результатов CAR-T-клеточной терапии?
Как мы обсуждали в вопросе 3, в наших исследованиях моделировались различные клинические результаты терапии CAR Т-клетками на чипе. Одно из применений, которое мы реализовали на чипе, заключается в том, что включение IL-18 в конструкцию CAR может улучшить функцию CAR T-клеток, что может улучшить исход пациентов, у которых текущие продукты CAR T-клеток обладают гипофункцией.
Кроме того, мобилизация иммунной системы во время активации CAR Т-клеток может стимулировать ответ CAR Т-клеток на чипе.
Как развивался биоинженерный чип от лейкемии с точки зрения его способности моделировать и оценивать другие методы иммунотерапии различных видов рака крови и солидных опухолей?
Мы применяем эту технологию для анализа терапии CAR Т-клетками при остром миелолейкозе (ОМЛ) в лаборатории и других исследований терапии CAR Т-клетками при солидных опухолях, таких как аденокарцинома протоков поджелудочной железы. Мы надеемся вскоре поделиться своим прогрессом с сообществом SLAS, так что следите за новостями.
Изображение предоставлено: Городенкофф/Shutterstock.com
Каким образом интеграция таких технологий, как секвенирование мРНК отдельных клеток, улучшила возможности и точность вашей системы лечения лейкемии на чипе со времени нашего последнего разговора?
Да, безусловно. Мы смогли применить scRNA-seq для подтверждения клеточного сходства нашей биоинженерной ниши костного мозга с ее аналогом in vivo. Кроме того, мы могли бы составить карту молекулярных изменений активации CAR Т-клеток и нишевых клеток.
Размышляя о последних двух годах, какие результаты вашего исследования с использованием чипа от лейкемии были наиболее неожиданными или удивительными?
Мы обнаружили, что включение сосудистой сети и иммунной среды в систему «лейкемия-на-чипе» позволяет создать надежную систему in vitro, которая может обеспечить систематическое тестирование CAR-Т-клеточной терапии, начиная от экстравазации Т-клеток, распознавания лейкемии, иммунная активация, цитотоксичность и уничтожение в результате реципрокных взаимодействий с микроокружением костного мозга.
Как вы представляете себе роль систем «лаборатория-на-чипе» и «орган-на-чипе» в будущем персонализированной медицины, особенно в контексте иммунотерапии?
Пациенты могут проходить только один вид лечения одновременно. Предположим, мы можем объединить образцы пациентов с нашей платформой для разработки моделей чипов органов для конкретных пациентов. В этом случае это позволит нам параллельно проверять несколько методов лечения, чтобы определить оптимальную иммунотерапию для конкретных пациентов.
Мы сотрудничаем с клиницистами, чтобы проверить эту технику на образцах пациентов из клинических испытаний. Мы надеемся создать системы in vitro, ориентированные на пациента, которые реализуют так называемую концепцию «клинических испытаний на чипе».
Наконец, как, по вашему мнению, ваша работа будет способствовать усилиям более широкого научного и медицинского сообщества в борьбе с лейкемией и улучшении результатов лечения пациентов?
Мы считаем, что наш прогресс в исследованиях не только заполнит технический пробел в моделировании заболеваний человека и скрининге терапии с помощью биоинженерных инструментов моделей органотипических тканей in vitro, но также заполнит пробел в знаниях за счет более глубокого понимания механизмов резистентности к CAR-T-клеточной терапии и механизмов рецидива.
Где читатели могут найти дополнительную информацию?
О Чао Ма, докторе философии
Чао Ма, доктор философии в настоящее время является доцентом-исследователем в инженерной школе Тандон Нью-Йоркского университета. Его текущие исследования сосредоточены в основном на разработке платформы «Лейкемия на чипе», чтобы понять устойчивость к химиотерапии и иммунотерапии CAR T-клетками. Доктор Ма получил степень бакалавра биотехнологии в 2013 году и степень доктора философии. Степень бакалавра биотехнологии животных (клеточная инженерия) в 2017 году, оба получили в Северо-Западном университете A&F.
За это время он разработал стратегии микроинженерии для конструирования ткани печени in vitro для анализа токсичности лекарств, связанных с метаболизмом, и восходящей инженерии тканей печени. Доктор Ма был удостоен национальных и международных наград, таких как Национальная стипендия за поощрение от Колледжа инноваций и экспериментов NWAFU (2021 г.), Национальная стипендия для аспирантов Министерства образования Китая (2016 г.), Премия выдающимся выпускникам от Колледж ветеринарной медицины, NWAFU (2017 г.), премия Ирвингтонского постдокторского стипендия от Института исследования рака (2021 г.), награда за грант на поездку на конференцию DMM от Компании биологов (2021 г.), премия постдокторского исследователя от BMES-CMBE (2022 г.), а также Академическая премия Тони Б. от SLAS (2022 г.).
Доктор Ма стал экспертом в области микрофлюидных органов-на-чипе, и его пригласили представить свои результаты на местных, национальных и международных конференциях (WPC, BMES, ASME, CMBE и SLAS). Доктор Ма также является соавтором двух патентов, касающихся инженерных методов моделирования тканей и опухолей для передовой терапии, и является автором многочисленных рецензируемых публикаций.
Главные цели исследований доктора Ма заключаются в разработке и использовании междисциплинарного подхода, сочетающего инженерию с биологией и медициной для тканевой инженерии, моделирования заболеваний и скрининга терапии, который направлен на положительное влияние на здоровье и благополучие человека.
2024-01-29 13:15:00
1706535932
#Новаторская #лейкемия #на #чипе #для #CAR #Tклеточной #терапии #на #SLAS