به گزارش پایگاه اطلاع‌رسانی بنیان، سلول‌های T گیرنده آنتی ژن کایمریک (CAR)، نسخه‌ی مهندسی ژنتیکی شده‌ی سلول‌های ایمنی خود بیمار هستند که برای مبارزه با سرطان از آنها استفاده می‌شود. این روش خاص از درمان سرطان، که به ایمنوتراپی شناخته ‌می‌شود به ویژه برای افراد مبتلا به انواع خاصی از سرطان خون، بسیار کمک می‌کند. اکنون، دانشمندان مرکز اسلون کترینگ (SKI) در آمریکا، با استفاده از سلول‌های CAR T کار بی‌سابقه‌ای انجام داده‌اند: داروسازی.

سلول‌های CAR T استاندارد، با هدف شناسایی نشانگرهای خاص بر روی سلول‌های سرطانی، در آزمایشگاه، ساخته می‌شوند. هنگامی که این سلول‌های CAR T به بیمار بازگردانده می‌شوند، تکثیر می‌شوند و به سلول‌های سرطانی حمله ور می‌‌شوند و به عنوان نوعی «داروی زنده» عمل می‌کنند.

با وجود سودمندی آنها برای درمان سرطان خون، سلول‌های CAR T فعلی، محدودیت‌های متعددی دارند. یکی این است که سلول‌های CAR T فقط می‌توانند سلول‌های سرطانی را بکشند که حاوی نشانگری هستند که برای شناسایی طراحی شده‌اند. اما غیرمعمول و دور از انتظار نیست که سلول‌های سرطانی ساختن این نشانگر را متوقف کنند و در نتیجه از درمان فرار کنند.

مشکل دوم این است که سلول‌های CAR T می توانند "فرسوده" شوند - و حتی توسط خود سلول‌های سرطانی، مهار شوند. در نهایت، سلول‌های CAR T موجود فقط در برابر سرطان‌های خونی که سلول‌های CAR T به راحتی می‌توانند به آن‌ها دسترسی پیدا کنند، خوب عمل می‌کنند، و در برابر تومورهای جامد متراکم در ریه یا سینه، عمدتاً ناتوان هستند.

برای غلبه بر این موانع، تیمی از محققان انستیتو SKI نوع کاملاً جدیدی از سلول CAR T را طراحی کرده‌اند که به عنوان یک "ریزحامل" عمل می‌کند: این سلول هم می تواند محموله دارویی سمی را مستقیماً به تومور برساند و هم سلول تومور حاوی نشانگر سرطان را از بین ببرد؛ و همچنین آن سلول‌های سرطانی در مجاورت تومور که حاوی نشانگر نیستند. علاوه بر این، سلول‌های مهندسی شده می توانند دارو را حتی پس از فرسودگی تولید کنند و این دارو توسط سرطان سرکوب نمی شود.

این سلول‌ها، SEAKER نامیده می‌شوند. SEAKER مخفف سلول‌های کشنده مسلح با آنزیم مصنوعی (Synthetic Enzyme-Armed KillER) است. این سلول‌ها، قدرت جستجوی هدف سلول‌های ایمنی را با توانایی تولید موضعی یک داروی ضد سرطان قوی ترکیب می‌کنند.

مولکول مبارزه کننده با سرطان مولکولی است که رئیس برنامه زیست شناسی شیمیایی SKI، دکتر درک تان، همکار شاینبرگ در این پروژه - قبلاً در حین توسعه آنتی بیوتیک‌ها کشف شده بود. دارویی که در این مطالعه استفاده شد، AMS نام دارد. این مولکول آنقدر قدرتمند است که نمی توان آن را مستقیماً به جریان خون حیوان تزریق کرد. اما زمانی که به صورت موضعی درست در محل تومور تولید می شود، سلول‌های سرطانی موش‌ها را به شکل بی‌خطری می‌کشد. دانشمندان هنوز این فناوری را در انسان‌ها آزمایش نکرده اند.

جزئیات مربوط به پلت فرم SEEKER، که به گفته دانشمندان برای سرطان و سایر بیماری‌ها قابل استفاده است، در 30 دسامبر 2021 در Nature Chemical Biology منتشر شد.

رویکرد منحصر به فرد انتقال دارو

ایده استفاده از سلول‌های CAR T برای انتقال اشکال مختلف دارو، ایده‌ی جدیدی نیست. تحقیقات مختلفی نشان داده‌اند که می توان آنها را وادار به ساخت پروتئین‌های ایمنی مانند آنتی‌بادی‌ها و سیتوکین‌ها کرد؛ اما استفاده از سلول‌های CAR T برای تولید داروی کوچک مولکول سرطان، چشم‌انداز پیچیده‌تری است.

برای یافتن راه‌حل، این تیم، روشی هوشمندانه ابداع کرد. آنها داروی سرطان را به ماده شیمیایی دیگری که عملکرد آن را مهار میکند، متصل کردند. سپس، آنها سلول‌های T را برای ساخت آنزیمی که این مولکول مهاری را جدا می‌کند، برنامه ریزی ژنتیکی کردند.

بر خلاف داروهای کوچک مولکول، سلول‌های انسانی در ساخت آنزیم‌ها بسیار خوب عمل می‌کنند، بنابراین سلول‌های CAR T قادر به تولید آن به طور موثر هستند.

هنگامی که نسخه غیرفعال دارو به نام پیش دارو به جریان خون تزریق می شود، در بدن گردش می‌کند. آنزیم تولید شده توسط سلول‌های CAR T مانند قیچی عمل می‌کند و قسمت فعال پیش دارو را در محل تومور آزاد می‌کند.

دانشمندان سلول‌های SEAKER خود را هم بر روی سلول سرطانی که در ظرف کشت رشد می‌کردند و هم در مدل‌های موشی آزمایش کردند. در هر دو مورد، سلول‌های SEAKER بهتر از سلول‌های CAR T معمولی در کشتن سلول‌های سرطانی عمل کردند.

تیم SKI همچنین نشان داد که سلول‌های SEAKER آن‌ها با چندین پیش داروی مختلف و چندین آنزیم برش‌دهنده متفاوت کار می‌کنند، از این رو آنها از این فناوری به عنوان یک "پلتفرم" یاد می‌کنند. این پروژه نمونه خوبی از این است که چگونه پیگیری علوم پایه غیر مرتبط با سرطان، می تواند اکتشافات جدیدی در ارتباط با سرطان ایجاد کند.

جستجوی سرطان و سایر بیماری‌ها

اکنون که دانشمندان نشان داده‌اند سلول‌های SEAKER آنها در موش‌ها کار می‌کنند، علاقه زیادی به این رویکرد وجود دارد. در واقع شرکتی به نام CoImmune به منظور توسعه فناوری سلول‌های CAR T برای آزمایشات انسانی، این فناوری را از MSK خریداری کرده‌است.

مدیر اجرایی شرکت CoImmune می‌گوید: «فرصتی برای درک بهتر محدودیت‌های سلول‌های CAR T و به‌طور خاص، مهندسی گزینه‌های درمانی جدید وجود دارد که پتانسیل مقابله با چالش‌های حذف توده‌های توموری را دارند.» این همکاری هیجان انگیز ما را به ارزیابی این رویکرد کاملاً جدید می رساند که ممکن است یک گزینه درمانی جدید برای بیماران مبتلا به تومور ارائه دهد.

بخش دیگری از جذابیت فناوری SEAKER این است که بیش از یک کاربرد ممکن دارد. گرچه در حال حاضر تمرکز محققان MSK و CoImmune بر روی سرطان است؛ از این فناوری می‌توان برای تولید داروهایی برای مبارزه با سایر بیماری‌ها، مانند بیماری‌های خودایمنی و عفونت‌ها استفاده کرد.

پایان مطلب/

منابع: 

1. http://dx.doi.org/10.1038/s41589-021-00932-1
2. https://doi.org/10.1158/2159-8290.cd-18-0442