W ramach konkursu OPUS 30+LAP/Weave Narodowy Instytut Onkologii w Gliwicach otrzyma z Narodowego Centrum Nauki grant w wysokości 2 799 900 zł na projekt „Wykorzystanie biodegradowalnych implantów do dostarczania związków aktywujących komórki NK jako nowatorska strategia leczenia opornych na terapię nowotworów”. Zrealizuje go we współpracy z Centrum Materiałów Polimerowych i Węglowych PAN w Zabrzu.
Celem badania jest opracowanie innowacyjnej strategii aktywacji komórek NK w celu zniszczenia opornych na leczenie guzów trzustki i piersi. Komórki NK (ang. natural killer, czyli naturalni zabójcy) to rodzaj limfocytów wchodzących w skład układu odpornościowego, których głównym zadaniem jest krążenie po organizmie i eliminowanie z niego komórek zakażonych, a także komórek nowotworowych.
W ramach projektu planowane jest opracowanie innowacyjnych implantów polimerowych, które będą dostarczać środki aktywujące komórki NK w obszarze guza. W projekcie przetestowanych zostanie kilka innowacyjnych systemów dostarczania opartych na polimerach zawierających implanty z białkami IL-12, IL-15, IL-18 i aktywatorem białka STING (ADU-S100) o programowanym uwalnianiu leku
wyjaśnia dr hab. Ryszard Smolarczyk z Działu Translacyjnych Badań i Medycyny Precyzyjnej z Zakładu Radiofarmacji i Obrazowania przedklinicznego PET w Narodowym Instytucie Onkologii w Gliwicach, kierownik projektu.
Jak dodaje, związki aktywujące komórki NK zostały starannie dobrane. Kompozycja białek IL-12, IL-15 i IL-18 skutecznie je aktywuje, a aktywator białka ADU-S100 dodatkowo wzmacnia ich wnikanie do nowotworów.
W ramach projektu „Wykorzystanie biodegradowalnych implantów do dostarczania związków aktywujących komórki NK jako nowatorska strategia leczenia opornych na terapię nowotworów” przetestowana zostanie skuteczność aktywacji komórek NK przy użyciu wybranych czynników oraz zbadane zostaną właściwości przemieszczania się takich aktywowanych komórek NK w kierunku komórek nowotworowych w testach 2D i 3D.
Ocenimy również toksyczność takich aktywowanych komórek NK wobec komórek nowotworowych oraz ich zdolność do produkcji innych białek zapalnych
mówi prof. Ryszard Smolarczyk.
W kolejnym etapie naukowcy zbadają uwalnianie czynników aktywujących komórki NK z implantów oraz przetestują zgodność biologiczną implantów polimerowych. Następnie zbadają skuteczność opracowanych implantów w hamowaniu wzrostu guzów w mysich modelach nowotworów trzustki i potrójnie ujemnego raka piersi. W pobranych guzach zostanie określony ilościowy i jakościowy skład komórek układu odpornościowego. Ocenią też rozkład komórek układu odpornościowego w guzie.
Biorąc pod uwagę, że czynniki wykorzystywane do aktywacji komórek NK mogą powodować pojawianie się wtórnego zahamowania aktywności układu odpornościowego, zaplanowano dodatkowe, racjonalnie połączenie najskuteczniejszego implantu z radioterapią, inhibitorem białka TGF-beta i hamowaniem inhibitora punktu kontrolnego układu odpornościowego TIGIT, które powinny dodatkowo aktywować układ odpornościowy do niszczenia komórek nowotworowych.
Zbadamy również znaczenie komórek NK oraz limfocytów T w uzyskanym efekcie terapeutycznym, a w ostatnim etapie zbadamy pojawienie się pamięci układu odpornościowego po zastosowaniu odpowiedniej kombinacji implantu aktywującego komórki NK z dodatkową aktywacją układu odpornościowego. Wydaje się, że dobrze zaplanowane zastosowanie implantów aktywujących komórki NK powinno zwiększyć szanse na wyeliminowanie trudnych do leczenia nowotworów i zmniejszyć ogólną toksyczność leków stosowanych klinicznie.
Liderem projektu jest gliwicki oddział Narodowego Instytutu Onkologii im. Marii Skłodowskiej-Curie – Państwowego Instytutu Badawczego. Będzie on realizowany we współpracy z Centrum Materiałów Polimerowych i Węgłowych PAN w Zabrzu, którego zadaniem będzie przygotowanie polimerowych implantów zawierających testowane związki aktywujące komórki NK. Projekt potrwa od 1 października 2026 roku do 30 września 2030 roku.
Pięć etapów realizacji projektu
- Opracowanie implantów uwalniających czynniki aktywujące komórki NK (IL-12, -15, -18 i ADU-S100) oraz ich charakterystyka.
- Badanie komórek NK aktywowanych ex vivo przy użyciu IL-12, -15, -18 i ADU-S100 oraz ich właściwości cytotoksycznych.
- Badanie uwalniania leków z implantów oraz ich biokompatybilności.
- Ocena skuteczności terapeutycznej implantów z czynnikami aktywującymi komórki NK wybranymi z poprzednich zadań.
- Połączenie wybranych implantów z radioterapią, inhibitorem punktu kontrolnego układu odpornościowego (TIGIT) i inhibitorem TGF-beta (galunisertib) w celu eliminacji nowotworów.
