3Dプリントされたリンパ節はCAR T細胞療法へのアクセスを拡大する可能性がある

CAR T 細胞療法は、がん細胞を殺すように人の免疫細胞を遺伝子操作するもので、特定の種類のがんの治療に非常に効果的ですが、高価すぎて世界中で利用できません。しかし、3D プリントを使用すると、これらの人工細胞をより少ないコストで、そして何よりもより速く生産できるため、治療がより利用しやすくなります。

「重篤な患者を治療している場合、CAR T治療を行うまでにかかる3週間程度で症状が大幅に悪化したため、治療を受けられない患者もいるかもしれない」と、英国カーディフにあるバイオテクノロジー会社CoED Biosciencesのデビッド・コー氏は言う。彼は最新の研究には関与していない。

CAR T細胞療法では、がん細胞を認識して破壊するように遺伝子操作する前に、人の血液からT細胞と呼ばれる免疫細胞を抽出します。

これは通常、細胞の増殖を引き起こす小さなビーズと細胞を混合することによって行われます。また、キメラ抗原受容体（CAR）と呼ばれる、がん細胞の表面にある分子を標的とするタンパク質の遺伝コードを提供する無害なウイルスも混合されています。通常、T 細胞の 30 ～ 70 パーセントが再プログラムされ、その割合が高いほど良好な結果が得られます。

その後、すべての細胞が数週間増殖してから体内に戻されます。つまり、全プロセスには約 1 か月かかる場合があります。もう1つの問題は、たった1回の治療に28万ポンド以上の費用がかかることだ。 「CAR-T細胞療法は驚くほど高価なので、実際に利用できるのはより豊かな国だけです」と、この研究には関与していないケンブリッジ大学のジリアン・グリフィス氏は言う。

これらの制限に対処するために、スペインのバルセロナにある材料科学研究所のジュディス・ガッシュ・カメル氏とその同僚たちは、ゲルを 3D プリントして、通常、脅威を検出すると T 細胞が活性化される人間のリンパ節の質感と配置に似た構造を作成しました。

これまでの研究では、T細胞がリンパ節の物理的特性を感知し、それがリンパ節のより効率的な活性化と増殖に役立つことを示唆していると、今月初めにロンドンの王立協会で開催された生物物理免疫工学会議で研究を発表したグアシュ・キャメル氏は述べた。 CAR T細胞を作製する標準的なアプローチでは、実験用プレートやバッグなどの平らなプラスチック表面と相互作用しながらT細胞が活性化されるが、これらの表面ではこれらの触覚手がかりの多くが提供されず、CARの遺伝コードの拡散と取り込みが制限されると彼女は述べた。

3D アプローチをテストするために、研究者らはヒト T 細胞、がん特異的 CAR をコードするウイルス、およびビーズをリンパ節様構造に追加しました。比較のために、同じ材料をプラスチック容器で混合しました。

5 日後、標準的なアプローチで増殖させた T 細胞の約 50 パーセントが CAR T 細胞への形質転換に成功しましたが、リンパ節法では 75 パーセントでした。これは、このアプローチにより、CAR T細胞の遺伝子操作に必要な非常に高価な化学物質の量を削減できる可能性があることを示唆している、とKo氏は言う。

また、リンパ節構造内での T 細胞の増殖速度は、標準的なアプローチに比べて約 2 倍であり、これにより人件費が削減され、手遅れになる前に患者が確実に治療を受けられる可能性があるとコー氏は述べています。

このような改善は、世界中でCAR T細胞療法へのアクセスを改善するための一歩であるとグリフィス氏は言う。 「それは免疫療法を開発することです [treatments that use our immune system to fight cancer] 低所得国や中所得国を含め、世界中で利用可能です」と彼女は言う。しかし、この方法がどれほど簡単に、そして正確なコストでどのくらいの規模で拡大できるかを判断するには、さらなる研究が必要だとコー氏は言う。