دستیابی دانشمندان USC به منبعی تجدیدپذیر از سلول‌های ایمنی برای مبارزه با سرطان
یک تکنیک جدید الهام‌گرفته از سلول‌های بنیادی به دانشمندان این امکان را می‌دهد تا تعداد بسیار زیادی از پیش‌سازهای سلول‌های ایمنی را پرورش دهند. این سلول‌ها را می‌توان برای شکار سرطان و تقویت پاسخ‌های ایمنی بدن مهندسی کرد. در مطالعات حیوانی، این سلول‌ها با تومورها مبارزه کردند، عملکرد ایمنی را به حالت عادی برگرداندند و خودشان را به عنوان یک پلتفرم درمانی بادوام و آماده مصرف نشان دادند.
دانشمندان دانشگاه کالیفرنیای جنوبی (USC) به منبعی بی‌پایان از سلول‌های ایمنی مبارزه‌کننده با سرطان دست یافتند
دانشمندان موفق شدند یک پیش‌ساز سلول ایمنی که قبلاً نادیده گرفته می‌شد را به سلاحی قابل تجدید و مهندسی‌شده در برابر سرطان و بیماری‌ها تبدیل کنند.
تاریخ: ۲۹ ژوئن ۲۰۲۶
منبع: دانشکده پزشکی کک در دانشگاه کالیفرنیای جنوبی (USC)
خلاصه: یک تکنیک جدید الهام‌گرفته از سلول‌های بنیادی به دانشمندان این امکان را می‌دهد تا تعداد بسیار زیادی از پیش‌سازهای سلول‌های ایمنی را پرورش دهند. این سلول‌ها را می‌توان برای شکار سرطان و تقویت پاسخ‌های ایمنی بدن مهندسی کرد. در مطالعات حیوانی، این سلول‌ها با تومورها مبارزه کردند، عملکرد ایمنی را به حالت عادی برگرداندند و خودشان را به عنوان یک پلتفرم درمانی بادوام و آماده مصرف نشان دادند.
دانشمندان در بخش سلول‌های بنیادی دانشگاه کالیفرنیای جنوبی، روش جدیدی برای تولید یک منبع قابل تجدید و توسعه‌یافته از پیش‌سازهای سلول‌های ایمنی ابداع کرده‌اند که می‌تواند به پیشرفت ایمنی‌درمانی سرطان و سایر روش‌های درمانی کمک کند.
این مطالعه که در مجله Cell منتشر شده است، روی پیش‌سازهای گرانولوسیت-مونوسیت (GMPs) تمرکز دارد؛ نوعی سلول پیش‌ساز که ماکروفاژها و چندین سلول ایمنی دیگر را تولید می‌کند. ماکروفاژها نقش کلیدی در دفاع از بدن در برابر عفونت‌ها دارند و به عنوان ابزارهای بالقوه برای درمان سرطان، توجه روزافزونی را به خود جلب کرده‌اند.
محققان نشان دادند که پیش‌سازهای گرانولوسیت-مونوسیت می‌توانند به طور گسترده در آزمایشگاه تکثیر شوند و از نظر ژنتیکی طوری تغییر کنند که ضمن تقویت پاسخ‌های ایمنی گسترده‌تر در بدن، سلول‌های سرطانی را نیز به خوبی شناسایی کنند.
چی-لونگ یینگ، دکترای پزشکی، نویسنده مسئول این مقاله و استاد زیست‌شناسی سلول‌های بنیادی و پزشکی بازساختی در دانشکده پزشکی کک دانشگاه کالیفرنیای جنوبی، می‌گوید: «این مطالعه یک پلتفرم پیش‌ساز گرانولوسیت-مونوسیتِ مقیاس‌پذیر و قابل مهندسی برای ایمنی‌درمانی سلولی ایجاد می‌کند و مفاهیمی را معرفی می‌کند که ما معتقدیم می‌تواند پیامدهای گسترده‌ای هم برای ایمنی‌درمانی سرطان و هم برای زیست‌شناسی سلول‌های بنیادی داشته باشد.»
یکی از مهم‌ترین یافته‌های این مطالعه به "خودنوزایی" (Self-renewal) مربوط می‌شود؛ ویژگی‌ای که به طور سنتی همیشه به سلول‌های بنیادی نسبت داده می‌شود. خودنوزایی به سلول‌ها اجازه می‌دهد تا به طور مکرر تقسیم شوند و در عین حال هویت خود را کاملاً حفظ کنند. دانشمندان معمولاً تصور نمی‌کردند که سلول‌های پیش‌ساز نیز چنین قابلیت بلندمدتی داشته باشند.
یینگ گفت: «دیدگاه غالب این بوده است که خودنوزایی طولانی‌مدت در سیستم خونی، در درجه اول از ویژگی‌های سلول‌های بنیادی خونساز است که می‌توانند هر نوع سلول خونی یا ایمنی را تولید کنند. اما ما متوجه شدیم که تحت شرایط مناسب، پیش‌سازهای گرانولوسیت-مونوسیت نیز می‌توانند خودنوزایی کنند و در حالی که هویت و توانایی خود برای تولید سلول‌های ایمنیِ عملکردی را حفظ می‌کنند، به طور گسترده تقسیم شوند. این کشف به ما یک نقطه شروع مقیاس‌پذیر برای مهندسیِ درمان‌های سلولی برای سرطان، بیماری‌های عفونی و به طور بالقوه بسیاری از شرایط دیگر می‌دهد.»
چرا پیش‌سازهای ماکروفاژ اهمیت دارند
ماکروفاژها گزینه‌های بسیار جذابی برای ایمنی‌درمانی سرطان هستند، زیرا به طور طبیعی وارد تومورها می‌شوند، سلول‌های سرطانی را می‌بلعند و به سازماندهی پاسخ‌های ایمنی کمک می‌کنند. در حالی که درمان‌های مبتنی بر سلول‌های T موفقیت‌های چشمگیری در برابر سرطان‌های خون به دست آورده‌اند، درمان‌های مبتنی بر ماکروفاژ ممکن است مزایای ویژه‌ای در برابر تومورهای توپر (جامد) داشته باشند.
با این حال، ماکروفاژهای بالغ به عنوان محصولات درمانی دارای چندین ایراد هستند. رشد آن‌ها در تعداد زیاد در خارج از بدن دشوار است، مهندسی ژنتیک آن‌ها چالش‌برانگیز است و ممکن است در طول انجماد و نگهداری آسیب ببینند. آن‌ها همچنین تمایل دارند به جای اینکه به طور گسترده در سراسر بدن پخش شوند، در اندام‌هایی مانند ریه‌ها و کبد تجمع پیدا کنند.
برای غلبه بر این موانع، نویسنده اول مقاله یعنی دکتر شی یو و همکارانش در آزمایشگاه یینگ، روی پیش‌سازهای گرانولوسیت-مونوسیت (GMPs) تمرکز کردند که در مسیر تکاملیِ تولیدکننده ماکروفاژها، در مرحله‌ای زودهنگام‌تر قرار دارند.
این تیم با استفاده از یک ترکیب شیمیاییِ با دقت تعریف‌شده، از بلوغ این پیش‌سازها و تبدیل آن‌ها به سایر انواع سلول‌های ایمنی جلوگیری کردند و موفق شدند آن‌ها را برای دوره‌های طولانی در آزمایشگاه حفظ کرده و گسترش دهند.
حتی پس از رشد طولانی‌مدت، این سلول‌ها ویژگی‌های مولکولی و سلولی خود را به طور کامل حفظ کردند و به تولید ماکروفاژهای عملکردی و سایر سلول‌های ایمنی ادامه دادند.
محققان در آزمایشگاه دکتر راوی مجتی در دانشگاه استنفورد، به طور مستقل حفظ و نگهداری طولانی‌مدت و مهندسی ژنتیک این پیش‌سازها را بازتولید کردند که پشتیبانی بیشتری برای قابلیت اطمینان و ارزش درمانی بالقوه این پلتفرم فراهم می‌کند.
مجتی، مدیر موسسه زیست‌شناسی سلول‌های بنیادی و پزشکی بازساختی در دانشگاه استنفورد، در این باره خاطرنشان کرد: «این روش برای گسترش و مهندسی پیش‌سازهای گرانولوسیت-مونوسیت، درست مانند گسترش و مهندسی سلول‌های T، درها را به روی کاربردهای بالینی متعددی باز می‌کند. ما پیش از این مهندسی این سلول‌ها را برای هدایت عملکردهای قدرتمند و متعدد اثبات کرده‌ایم و هنوز موارد بسیار بیشتری برای کشف و بررسی وجود دارد.»
مهندسی پیش‌سازهای گرانولوسیت-مونوسیت (GMPs) برای مبارزه با سرطان
علاوه بر توانایی رشد طولانی‌مدت در آزمایشگاه، پیش‌سازهای گرانولوسیت-مونوسیت همچنین می‌توانند برای استفاده به عنوان ایمنی‌درمانی از نظر ژنتیکی مهندسی شوند.
در این مطالعه، محققان این پیش‌سازها را به یک گیرنده آنتی‌ژن کایمریک (یا CAR) مجهز کردند که به سلول‌ها این امکان را می‌دهد تا یک نشانگر خاص را که روی سلول‌های سرطانی یافت می‌شود، به دقت تشخیص دهند. این تیم همچنین سیگنال دومی را اضافه کردند که برای فعال کردن سلول‌های ایمنی مجاور طراحی شده است؛ سیگنالی که به تحریک سلول‌های T مبارزه‌کننده با تومور و تقویت دفاع طبیعی بدن کمک بسزایی می‌کند.
نکته مهم این است که این سیگنال اضافی حتی زمانی که سلول‌های اهداکننده و گیرنده از نظر سیستم ایمنی با هم تطابق ندارند، همچنان موثر باقی می‌ماند. این موضوع، امکان ایجاد درمان‌های آماده مصرف را که از قبل از سلول‌های اهداکننده تولید شده و در بسیاری از بیماران مورد استفاده قرار می‌گیرند، در مقابلِ ایجاد یک درمان سفارشی و پرهزینه برای هر فرد، به شدت افزایش می‌دهد.
محققان پس از گسترش و مهندسی پیش‌سازهای موش و انسان، آن‌ها را روی موش‌ها آزمایش کردند. این سلول‌ها با موفقیت در مغز استخوان و سایر بافت‌های خونساز مستقر شدند؛ جایی که به طور مداوم ماکروفاژهای مهندسی‌شده و سلول‌های ایمنی اضافی تولید می‌کردند.
از آنجایی که پیش‌سازهای گرانولوسیت-مونوسیت عرضه مداوم این سلول‌ها را از طرف مغز استخوان حفظ کردند، از تلفات سریعی که درمان‌های مبتنی بر ماکروفاژهای بالغ را محدود کرده بود (از جمله مواردی که در کارآزمایی‌های بالینی اخیر ارزیابی شده بودند)، جلوگیری نمودند.
در موش‌های مبتلا به سرطان خون و تومورهای توپر، پیش‌سازهای مهندسی‌شده با CAR پیشرفت بیماری را کند کردند. پیش‌سازهایی که حامل هر دو ویژگی CAR و سیگنال اضافی فعال‌کننده سیستم ایمنی بودند، مزایای درمانی حتی قوی‌تری را به همراه داشتند.
پتانسیلی فراتر از سرطان
این پلتفرم درمانی ممکن است کاربردهایی داشته باشد که فراتر از حوزه انکولوژی (سرطان‌شناسی) گسترش یابد.
محققان این رویکرد را در موش‌های مبتلا به بیماری گرانولوماتوز مزمن که یک اختلال ایمنی ارثی است، با موفقیت آزمایش کردند. درمان با این پیش‌سازها، توانایی حیوانات را برای مبارزه با عفونت‌های باکتریایی بازگرداند و پتانسیل بالای این فناوری را برای رفع نقص‌های ایمنی نیز به اثبات رساند.
یینگ گفت: «مطالعه ما نشان می‌دهد که آینده ایمنی‌درمانی ممکن است نه تنها به طراحی گیرنده‌های CAR بهتر، بلکه به انتخاب دقیق مرحله تکاملی مناسب سلول نیز بستگی داشته باشد.»
این مطالب را نیز ببینید
دیدگاهی ثبت نشده است