دانشمندان MIT با مهندسیسلول‌های ایمنیبه روشی نوین، موفق به تولید نانوذراتی شده‌اند که می‌توانند سلول‌های سرطانی را در داخل بدن شناسایی و نابود کنند.

پیشرفت‌های اخیر در مهندسی سلول‌های ایمنی افق‌های تازه‌ای برای درمان سرطان و بیماری‌های خودایمنی گشوده است. اکنون، پژوهشگران موسسه فناوری ماساچوست (MIT) با بهره‌گیری ازنانوذرات لیپیدیروشی انقلابی ابداع کرده‌اند که سلول‌های ایمنی را مستقیما در بدن به جنگنده‌های قدرتمند علیه تومورها و سلول‌های ایمنی مضر تبدیل می‌کند. این رویکرد نه‌تنها می‌تواند پیچیدگی و هزینه درمان‌های فعلی را به‌شدت کاهش دهد، بلکه راه را برای درمان‌های ساده‌تر و در دسترس‌تر برای طیف وسیعی از بیماری‌ها هموار می‌سازد.

چالش‌های کنونی در درمان‌های ایمنی سرطان

در یک دهه گذشته، سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) هفت روش درمانی مبتنی بر سلول‌های T اصلاح‌شده ژنتیکی، موسوم به سلول‌های T با گیرنده آنتی‌ژن کایمریک (CAR T)، را برای انواع خاصی از سرطان‌ها تایید کرده است. این درمان‌ها شامل برداشتن خون از بیمار، جداسازی سلول‌های T، اصلاح ژنتیکی آن‌ها برای تولید گیرنده‌های خاص جهت شناسایی و حمله به سلول‌های سرطانی، و سپس تکثیر و تزریق مجدد آن‌ها به بدن بیمار است. این فرآیند پیچیده، زمان‌بر و گران‌قیمت، نیازمند امکانات تخصصی و نیروی کار ماهر است.

مزیت سلول‌های کشنده طبیعی (NK) در مبارزه با سرطان و بیماری‌های خودایمنی

دانشمندان اخیرا در حال بررسی این موضوع هستند که آیا سلول‌های کشنده طبیعی (NK) می‌توانند به روشی مشابه مهندسی شوند. یکی از مزیت‌های مهم سلول‌های NK، قابلیت آن‌ها برای درمان سرطان‌ها و بیماری‌های خودایمنی مرتبط با سلول‌های T غیرطبیعی است. در حالی که استفاده از سلول‌های CAR T علیه سلول‌های T بیمار ممکن است به تخریب متقابل سلول‌ها منجر شود، سلول‌های NK به‌دلیل ماهیت متفاوت‌شان، این عارضه را ندارند. همان‌طور که یوانگ چن، از پژوهشگران ارشد، می‌گوید: «سلول‌های NK می‌توانند این بدخیمی‌های سلول T را درمان کنند؛ نه‌تنهاسرطانسلول T، بلکه بیماری‌های خودایمنی سلول T را نیز درمان می‌کند.» دانیل اندرسون، از نویسندگان اصلی مقاله نیز تاکید دارد که اگر بتوان نانوذرات را به بیمار تزریق کرد، این فرآیند به‌شکل چشمگیری ساده و هزینه آن کاهش می‌یابد.

چگونه نانوذرات mRNA سلول‌های ایمنی را برنامه‌ریزی می‌کنند؟

تیم MIT نانوذرات لیپیدی (LNPs) را طراحی کرده است که قادرند RNA پیام‌رسان (mRNA) را به درون سلول‌های کشنده طبیعی منتقل کنند. این mRNA حاوی دستورالعمل‌هایی برای تولید یک گیرنده آنتی‌ژن کایمریک (CAR) است که سلول‌های ایمنی اصلاح‌شده را به سمت هدف خاصی هدایت می‌کند. این فناوری را می‌توان برای شناسایی پروتئین‌های مختلف، بسته به بیماری مورد درمان، تطبیق داد. برای مثال، می‌توان دستورالعمل‌هایی برای گیرنده‌ای ارائه داد که CD19 را در سلول‌های B یا CD3 را در سلول‌های T (از جمله سلول‌های مسئول حملات خودایمنی) شناسایی می‌کند. برای کمک به رسیدن نانوذرات به سلول‌های ایمنی صحیح، دانشمندان سطح آن‌ها را با قطعات آنتی‌بادی پوشاندند که گیرنده‌های روی سلول‌های NK را شناسایی و به آن‌ها متصل می‌شوند.

نتایج امیدوارکننده در آزمایش‌های موشی

آزمایش‌های اولیه نتایج دلگرم‌کننده‌ای به همراه داشت. پس از تزریق نانوذرات به موش‌ها، تقریبا ۸۰ درصد از سلول‌های NK مورد هدف با موفقیت اصلاح شدند. در موش‌های مبتلا به فرم تهاجمی ملانوما، سه از پنج حیوانی که با نانوذرات طراحی‌شده برای هدایت سلول‌های NK علیه سرطان درمان شدند، به بهبودی کامل دست یافتند. در موش‌های دارای سیستم ایمنی انسانی‌شده مبتلا به لنفوم سلول T نیز پس از پنج تزریق نانوذرات، تومورها به‌طور کامل از بین رفتند.

این نتایج با نتایجی که از سلول‌های CAR NK تولیدشده با روش‌های سنتی (جمع‌آوری سلول‌های NK، اصلاح آن‌ها در خارج از بدن و سپس بازگرداندن آن‌ها به حیوانات) به دست آمده بود، قابل مقایسه بود. علاوه بر این، پژوهشگران نشان دادند که این فناوری می‌تواند به درمان بیماری‌های خودایمنی نیز کمک کند. در موش‌های مبتلا به هپاتیت خودایمنی، سلول‌های T خودواکنش‌گر از بین رفتند و بافت آسیب‌دیده کبد حیوانات پس از حذف سلول‌های ایمنی مضر، بهبود یافت. این بهبودها تنها پس از یک تزریق نانوذرات مشاهده شد. رابرت لنگر، از محققان برجسته MIT، این مطالعه را نمونه‌ای عالی از قدرت سیستم‌های نانویی و پتانسیل آن‌ها برای درمان سرطان و سایر بیماری‌ها می‌داند.

افق‌های جدید درمانی

پژوهشگران بر این باورند که برنامه‌ریزی سلول‌های کشنده طبیعی در داخل بدن می‌تواند در نهایت گزینه‌های درمانی جدیدی را برای طیف گسترده‌تری از بیماری‌ها فراهم کند. از جمله بیماری‌هایی که امید می‌رود هدف قرار گیرند، ام‌اس و آرتریت روماتوئید هستند که هر دو می‌توانند شامل واکنش‌های ایمنی مضر ناشی از سلول‌های T ناکارآمد باشند. اگرچه این یافته‌ها امیدوارکننده هستند، اما این آزمایش‌ها در موش‌ها انجام شده‌اند و برای تعیین ایمنی و اثربخشی این تکنیک در انسان‌ها، تحقیقات بیشتری ضروری خواهد بود.

• موفقیت واکسن mRNA در مقابله با یکی از خطرناک‌ترین سرطان‌های پوست
• وقتی اعتماد به هوش مصنوعی از حد می‌گذرد؛ امید به درمان سرطان با AI بهانه‌ای برای سیگار کشیدن شد
• ویاگرا می‌تواند یک سلاح مخفی در برابر سرطان باشد
• دانشمندان ۹۹ درصد سلول‌های سرطانی را بدون شیمی‌درمانی از بین بردند

این فناوری در صورت موفقیت، می‌تواند درمان‌های مبتنی بر سلول‌های ایمنی مهندسی‌شده را با جایگزینی فرآیندهای طولانی‌مدت ساخت آزمایشگاهی با تحویل مستقیم دستورالعمل‌های ژنتیکی از طریق نانوذرات، به میزان قابل توجهی در دسترس‌تر کند. این تحقیق با حمایت مالی Sanofi، مرکز نانوپزشکی سرطان Marble و کمک مالی موسسه کوخ از سوی موسسه ملی سرطان انجام شده است.