נושא הפרוייקט
מספר פרוייקט
מחלקה
שמות סטודנטים
אימייל
שמות מנחים
עיצוב שתל תלת ממדי מודפס המתאים להתערבות טיפולית עם תאי T שעברו מניפולציה גנטית
Printed 3D scaffold design suitable for therapeutic intervention with genetically manipulated T cells
תקציר בעיברית
מתן ורידי של תאי מערכת חיסון (לימפוציטים) שמקורם במטופל, לאחר שעברו מניפולציה גנטית ספציפית כנגד קולטן על גידול (Chimeric Antigen Receptor ;CAR-T), נמצא יעיל כנגד סרטן הדם ומהווה פריצת דרך משמעותית באימונותראפיה של סרטן. על מנת להביא להצלחה בטיפולים מסוג זה נדרשות כמויות תאים גדולות להזרקה לחולה. בנוסף, ישנה בעיית התמודדות כנגד גידול סרטני מוצק המייצר מיקרו-סביבה המדכאת פעילות חיסונית. גישות טיפול חדשות שהוצעו כוללות שימוש בהידרוג'ל או ״פיגומים״ ביולוגיים המאפשרת אספקת תאי CAR-T וציטוקינים המעוגנים במיקרוספורות בצורות בלתי מסיסות בפיגום, ובצורת צילוב של הג'ל המאפשרת שחרור איטי של הציטוקינים לאורך זמן תוך התרת תנועתיות פעילה של CAR-T בגוף. אלה יאפשרו שפעול והרכבה של התאים המושתלים בגוף המטופל וישפרו את שימור התאים באתר ההזרקה. בניסויים שנערכו לבחינת יעילות השימוש בשיטה זו נראתה הפחתה מכרעת במספר התאים הנדרשים לטיפול יעיל, הפחתה בנפח הגידול המוצק ובכך הוזלת עלויות הייצור והפקה של ה-CAR-T. ממצאים אלו מעוררים עניין בהמשך מחקר בנושא, וההשערה היא שצורת הפיגום עשויה להשפיע על יעילות הטיפול וכן גם סוג התאים המושתלים בו. שימוש בפיגום תלת-ממדי ותאים אימוניים יכולים לסייע במגוון טיפולים למחלות מעבר לטיפול כנגד סרטן.
תקציר באנגלית
Intravenous administration of autologous T cells, genetically manipulated to express antibodies that specifically target tumor cells (Chimeric Antigen Receptor, CAR-T) has been effective against blood cancers. This type of treatment requires substantial upscaling the production T cells exhibiting high quality in terms of proliferation, effector function and survival. In addition, solid tumors present additional challenges as the injected circulating cells need to penetrate the tumor in sufficient numbers and overcome the immunosuppressive environment. New treatment approaches that have been proposed are using hydrogels or biological scaffolds in which the delivery of CAR-T cells and cytokines trapped in microspores in insoluble form. The cross-linked form of the gel sustains the release of the cytokines while allowing targeted active mobility of the CAR-T cells. These newly designed hydrogels will enable the activation and expansion of the T cells seeded in a 3-dimensional (3D) structure to ultimately improve the preservation and functionality of living cells. Furthermore, the effectiveness of hydrogel methods is being examined by a decisive reduction in the number of cells required for effective treatment, a reduction in solid tumor volume, and thus a reduction in the production cost of CAR-T. In the current research, we aim to produce an alginate scaffold using a biological 3D printer to accommodate genetically modified T helper cells (CD4) in-vitro and in-vivo. Throughout the year, we explored different forms of scaffold architecture and cross-linking, cytokine binding, cell viability and proliferation