Wytwarzanie komórek TCRγδ + z ludzkich embrionalnych komórek macierzystych

Nowe sposoby wzmacniania układu odpornościowego

Leczenie raka coraz częściej wykorzystuje własny układ odpornościowy organizmu do tropienia guzów. Jednym z obiecujących typów komórek odpornościowych są komórki T gamma-delta, które potrafią zabijać komórki nowotworowe bez konieczności rozpoznawania konkretnego typu tkanki pacjenta — co czyni je silnym kandydatem do terapii „z półki”. Jednak te komórki są rzadkie we krwi dorosłych i trudne do masowego namnażania. W badaniu opisano sposób hodowli komórek gamma-delta in vitro, zaczynając od ludzkich embrionalnych komórek macierzystych, co potencjalnie otwiera drogę do bardziej dostępnych immunoterapii przeciwnowotworowych.

Przekształcanie komórek „czystej karty” w wojowników przeciw nowotworom

Ludzkie embrionalne komórki macierzyste to komórki „czystej karty”, które w zasadzie mogą stać się niemal każdym rodzajem tkanki w ciele. Badacze opracowali wieloetapowy przepis, by nakłonić te komórki do rozwoju tą samą ścieżką, którą podążają w embrionie podczas formowania się krwi i układu odpornościowego. Zastosowali trzyetapowy proces: najpierw skierowali komórki macierzyste ku wczesnym komórkom przypominającym naczynia krwionośne, następnie w komórki prekursorowe tworzące krew, a wreszcie w komórki T typu gamma-delta. Komórki hodowano jako trójwymiarowe skupiska w specjalnej cieczy hodowlanej przy niskim stężeniu tlenu, naśladując warunki rozwijającego się embrionu, a następnie przywracano normalne stężenie tlenu w miarę ich dojrzewania.

Budowanie linii produkcyjnej komórek odpornościowych

W pierwszym etapie sygnały chemiczne skłaniały komórki macierzyste do przejścia w mezodermę — wczesną warstwę, z której powstają krew i naczynia. W ciągu sześciu dni prawie 40% komórek w każdym skupisku wykazywało markery „hematopoetycznych komórek śródbłonka”, rodzaju komórek przejściowych mogących dać początek krwi. W drugim etapie zmiana czynników wzrostu spowodowała, że komórki przypominające śródbłonek przeszły w unoszące się komórki prekursorowe krwi. Ponad 99% tych unoszących się komórek nosiło kluczowy wczesny marker krwi, a około 90% wyrażało inny marker komórek krwi, co wskazuje na niezwykle czystą populację z dużym potencjałem do dalszego rozwoju w kierunku komórek układu odpornościowego.

Osiąganie komórek T gamma-delta

W ostatnim etapie zespół dostarczył sygnały znane z pobudzania rozwoju komórek T, w tym białko aktywujące szlak Notch, które naśladuje wskazówki występujące normalnie w grasicy. Po 25 dniach ponad 40% komórek dojrzało do postaci komórek T gamma-delta, identyfikowanych po charakterystycznych receptorach powierzchniowych i profilu „podwójnie ujemnym” (braku typowych znaczników CD4 i CD8 występujących na większości innych komórek T). Co ważne, wyprodukowano bardzo niewiele konwencjonalnych komórek T alfa-beta, co pokazuje, że protokół znacząco sprzyja linii gamma-delta. Analiza genetyczna w czasie wykazała, że grupy genów włączały się i wyłączały w uporządkowanej sekwencji, która bardzo przypomina proces formowania się krwi i komórek T w organizmie.

Próby labowych komórek w praktyce

Aby sprawdzić, czy wyhodowane w laboratorium komórki działają jako prawdziwi przeciwnicy nowotworów, badacze wystawili je na działanie kilku ludzkich linii komórek nowotworowych. Komórki T gamma-delta zabiły znaczącą część komórek raka wątroby i spowolniły ich wzrost, przy jednoczesnym niewielkim wpływie na zdrowe komórki kontrolne. Po pobudzeniu wydzielały ważne cząsteczki sygnalizacyjne układu odpornościowego, takie jak czynnik martwicy nowotworów i interleukina‑2, które pomagają koordynować i wzmacniać odpowiedź immunologiczną. Niektóre inne cząsteczki cytotoksyczne występowały na niższym poziomie niż w naturalnych komórkach gamma-delta, co sugeruje, że komórki hodowane w laboratorium mogą nie być w pełni dojrzałe lub mogą reprezentować specyficzny podtyp funkcjonalny.

Co to może oznaczać dla przyszłej opieki onkologicznej

Odtwarzając uproszczoną wersję wczesnego rozwoju krwi w naczyniu — bez użycia komórek podporowych pochodzenia zwierzęcego — naukowcy wytworzyli duże liczby komórek gamma-delta w mniej niż miesiąc, szybciej i prościej niż w poprzednich metodach. Potrzebne są dalsze prace nad oczyszczeniem końcowej mieszaniny komórek, skalowaniem produkcji i dostosowaniem procedury do klinicznie zatwierdzonych warunków bezsurowiczych, ale podejście to wskazuje na odnawialne źródło standaryzowanych komórek gamma-delta. Jeśli komórki te okażą się bezpieczne i skuteczne w kolejnych testach, mogą stać się powszechnie dostępnym elementem następnej generacji terapii immunologicznych „z półki” przeciw nowotworom, takim jak guzy wątroby.

Cytowanie: Zhang, X., Chen, C., Fu, Y. et al. Generation of TCRγδ + T cells from human embryonic stem cells. Sci Rep 16, 6762 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37941-w

Słowa kluczowe: komórki T gamma-delta, immunoterapia przeciwnowotworowa, ludzkie embrionalne komórki macierzyste, różnicowanie komórek, rak wątroby