دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا جنوبی (USC) موفق به کشف روشی شده‌اند که می‌تواند منبعی تجدیدپذیر از سلول‌های ایمنی مبارزه با سرطان را فراهم کند. این کشف می‌تواند افق‌های جدیدی را در درمان سرطان بگشاید و آینده‌ای امیدوارکننده برای بیماران به ارمغان آورد.
این تیم پژوهشگر با استفاده از سلول‌های نارس که توانایی تبدیل شدن به مدافعان قوی ایمنی را دارند، سیستمی طراحی کرده‌اند که قادر به تولید تعداد زیادی سلول‌های مهندسی ژنتیکی شده است. این سلول‌ها می‌توانند تومورها را شناسایی کرده و دفاع‌های طبیعی بدن را فعال کنند. این پیشرفت که در مطالعه‌ای در مجله Cell منتشر شده، می‌تواند به حل مشکلات بزرگ موجود در ایمنی‌درمانی سرطان کمک کند، از جمله سختی تولید کافی سلول‌های ایمنی و فعال نگه‌داشتن آن‌ها در بدن.
در آزمایش‌هایی که بر روی موش‌ها انجام شده است، نشان داده شده که این سلول‌های مهندسی‌شده در مغز استخوان جاگیر شده و سلول‌های ایمنی جدید تولید می‌کنند و پیشرفت سرطان‌های خونی و تومورهای جامد را کند می‌کنند.
سلول‌های پیش‌ساز ایمنی و توانایی‌های آن‌ها
تیم تحقیقاتی USC بر روی نوعی سلول نارس ایمنی به نام پیش‌سازهای گرانولوسیت-مونوست (GMPs) تمرکز کرده‌اند. این سلول‌ها معمولاً به ماکروفاژها و سایر سلول‌های ایمنی تبدیل می‌شوند که از بدن در برابر عفونت‌ها محافظت می‌کنند و در پاسخ‌های ایمنی مشارکت دارند. پژوهشگران دریافتند که GMPs می‌توانند در آزمایشگاه به‌طور گسترده‌ای رشد کنند و در عین حال توانایی خود را برای تبدیل شدن به سلول‌های ایمنی فعال حفظ کنند.
این سلول‌ها همچنین می‌توانند به‌طور ژنتیکی تغییر داده شوند تا نشانگرهای خاص سرطانی را شناسایی کنند و پاسخ‌های ایمنی گسترده‌تری را تقویت کنند. این یافته‌ها نشان‌دهنده پتانسیل بالای این سلول‌ها برای درمان‌های ایمنی سرطان و زیست‌شناسی سلولی هستند. در واقع، با توجه به اینکه ایمنی‌درمانی به عنوان یکی از موثرترین روش‌های درمان سرطان در حال رشد است، این کشف می‌تواند به عنوان یک نقطه عطف در این زمینه شناخته شود.
چرا ماکروفاژها می‌توانند سلاح‌های قوی علیه سرطان باشند
ماکروفاژها از جمله مدافعان چندمنظوره سیستم ایمنی هستند. نام آن‌ها به معنای “خورنده‌های بزرگ” است و به توانایی آن‌ها برای احاطه و بلعیدن باکتری‌ها، سلول‌های آسیب‌دیده و مواد نامطلوب اشاره دارد. ماکروفاژها همچنین در هماهنگی پاسخ‌های ایمنی با ارسال سیگنال‌هایی که رفتار سایر سلول‌های ایمنی را تحت تأثیر قرار می‌دهد، نقش دارند.
برخی از ماکروفاژها می‌توانند به تومورها نفوذ کرده و سلول‌های سرطانی را مورد حمله قرار دهند، که آن‌ها را به گزینه‌ای جذاب برای ایمنی‌درمانی سرطان تبدیل کرده است. با این حال، تبدیل آن‌ها به درمان‌های عملی با چالش‌هایی روبرو است. ماکروفاژهای بالغ معمولاً در مقادیر زیاد در خارج از بدن به سختی تکثیر می‌شوند و همچنین ممکن است در طول فرآیند انجماد و ذخیره‌سازی آسیب ببینند.
علاوه بر این، ماکروفاژها پس از تزریق به بدن معمولاً در ارگان‌هایی مانند ریه‌ها و کبد جمع می‌شوند و به سرعت از بدن خارج می‌شوند. این امر می‌تواند تأثیرگذاری درمان را محدود کند. بنابراین، پژوهشگران بر آن شدند تا از مرحله پیش‌ساز این سلول‌ها برای تولید تعداد بیشتری از آن‌ها استفاده کنند و بدین ترتیب به یک منبع پایدار و تجدیدپذیر از سلول‌های ایمنی دست یابند.
ایجاد منبع تجدیدپذیر از سلول‌های ایمنی مبارزه با سرطان
به جای تلاش برای تولید تعداد زیادی ماکروفاژ بالغ، تیم تحقیقاتی بر روی GMPs تمرکز کرده است، سلول‌های پیش‌ساز که می‌توانند ماکروفاژها را تولید کنند. پژوهشگران یک ترکیب شیمیایی دقیقا تعریف شده توسعه داده‌اند که به GMPs اجازه می‌دهد برای مدت طولانی در آزمایشگاه زنده بمانند و تکثیر شوند. این ترکیب مانع از بلوغ زودرس سلول‌ها به سلول‌های ایمنی بالغ می‌شود و جمعیتی تجدیدپذیر از پیش‌سازها را حفظ می‌کند.
این روش می‌تواند امکان تولید تعداد زیادی از سلول‌های ایمنی مهندسی‌شده را فراهم کند از جمعیتی که به‌طور مداوم قابل گسترش است، به جای جمع‌آوری و آماده‌سازی مکرر سلول‌های بالغ. این رویکرد نه‌تنها هزینه‌های تولید را کاهش می‌دهد، بلکه می‌تواند به بهبود دسترسی به درمان‌های ایمنی در آینده کمک کند.
سلول‌های مهندسی‌شده و تأثیر آن‌ها بر سرطان
تیم تحقیقاتی همچنین بررسی کرد که آیا این سلول‌های پیش‌ساز قابل گسترش می‌توانند برای مبارزه با سرطان برنامه‌ریزی شوند. آن‌ها GMPs را به‌طور ژنتیکی تغییر داده و به آن‌ها یک گیرنده آنتی‌ژن شیمیایی (CAR) اضافه کردند. این گیرنده مهندسی‌شده به سلول‌های ایمنی اجازه می‌دهد تا یک نشانگر مولکولی خاص روی سطح سلول‌های سرطانی را شناسایی کنند و فعالیت خود را به سمت تومورها هدایت کنند.
یافته‌های تیم در آزمایش‌های موش‌ها نشان داد که سلول‌های مهندسی‌شده می‌توانند پیشرفت بیماری را در سرطان‌های خونی و تومورهای جامد کند کنند. این نتایج نشان‌دهنده پتانسیل بالای این روش‌ها در درمان سرطان هستند. با این حال، لازم است تحقیقات بیشتری برای بررسی ایمنی و اثربخشی این درمان‌ها در انسان انجام شود.
پتانسیل کاربردها فراتر از درمان سرطان
این روش همچنین می‌تواند برای درمان شرایطی که شامل نقص‌های ایمنی است، مفید باشد. پژوهشگران در آزمایشی جداگانه، اثرات GMPs را بر روی موش‌های مبتلا به بیماری گرانولوماتوز مزمن بررسی کردند. وقتی که آن‌ها GMPs را به این موش‌ها دادند، سلول‌ها توانایی آن‌ها را برای مبارزه با عفونت‌های باکتریایی بازیابی کردند.
این نتیجه نشان می‌دهد که سلول‌های پیش‌ساز ایمنی مهندسی‌شده و تجدیدپذیر ممکن است در نهایت کاربردهایی فراتر از سرطان داشته باشند، از جمله درمان نقص‌های ایمنی ارثی و بیماری‌های عفونی. این تحقیق می‌تواند به توسعه درمان‌های جدید برای بیماری‌هایی که سیستم ایمنی بدن را تحت تأثیر قرار می‌دهند، کمک کند.
جمع‌بندی
این مطالعه نشان می‌دهد که مرحله توسعه یک سلول ایمنی ممکن است به اندازه تغییرات ژنتیکی که برای تبدیل آن به یک درمان استفاده می‌شود، اهمیت داشته باشد. با مهندسی سلول‌ها قبل از بلوغ کامل آن‌ها، دانشمندان ممکن است بتوانند درمان‌هایی ایجاد کنند که تولید آن‌ها آسان‌تر، قابل تطبیق‌تر و توانایی حفظ یک منبع مستمر از مدافعان ایمنی خاص را داشته باشند. در نهایت، این دستاورد می‌تواند به عنوان یک نقطه عطف در درمان سرطان و بیماری‌های مرتبط با نقص ایمنی محسوب شود و امید به درمان‌های موثرتر و با دسترسی آسان‌تر را برای بیماران به ارمغان آورد.
