به گزارش پایگاه اطلاع‌رسانی بنیان، یکی از پیشرفته‌ترین درمان‌های سرطان که امروزه پژوهشگران را هیجانزده کرده‌ است، جمع‌آوری و برنامه‌ریزی مجدد سلول‌های T بیمار- مجموعه خاصی از سلول‌های ایمنی- و سپس بازگرداندن آن‌ها به بدن جهت شناسایی و نابود کردن سلول‌های سرطانی است. اگرچه، این روش برای سرطان‌های گسترده خون مانند لوسمی ‌موثر است، اما به ندرت در درمان تومورهای جامد موفق عمل می‌کند.

اکنون، مهندسان دانشگاه استنفورد- آمریکا، روشی را توسعه داده‌اند که «قدرت حمله» سلول‌های ایمنی اصلاح‌شده را به نام سلول‌های T گیرنده آنتی‌ژن کایمریک (CAR) افزایش می‌دهد. محققان، سلول‌های CAR-T و پروتئین‌های سیگنال‌دهنده تخصصی را به یک هیدروژل (ژل پر از آب)، که ویژگی‌های مشترکی با بافت‌های بیولوژیکی دارد اضافه می‌کنند و این ماده را به بافت کنار تومور تزریق می‌کنند. بر اساس مطالعه جدیدی که در 8 آوریل در نشریه Science Advances منتشر شد، این ژل، محیطی موقتی را در داخل بدن فراهم می‌کند که در آن سلول‌های ایمنی تکثیر و برای مبارزه با سلول‌های سرطانی فعال می‌شوند. این ژل مانند یک مداد اتود عمل می‌کند و سلول‌های CAR-T فعال شده را به طور مداوم پمپ می‌کند تا به تومور حمله کنند.

اریک آپل، استادیار علوم مواد دانشگاه استنفورد و نویسنده ارشد مقاله، می‌گوید: «بسیاری از تحقیقات بر روی چگونگی ساخت سلول‌های CAR-T بهتر متمرکز هستند، اما تلاش بسیار کمتری بر روی نحوه مؤثرتر کردن سلول‌ها در بدن صورت می‌گیرد. بنابراین کاری که ما انجام می‌دهیم کاملا مکمل تمام تلاش‌ها برای مهندسی سلول‌های بهتر است.»

هیدروژل چیست و چگونه عمل می‌کند؟

در حال حاضر، تزریق داخل وریدی (IV) روش اصلی تجویز سلول‌های CAR-T است. در این روش، سلول‌ها وارد جریان خون شده و در تمام بدن جریان پیدا می‌کنند. اما این رویکرد تزریق، برای درمان تومورهای جامد ایده آل نیست. چراکه، اغلب متراکم هستند، در مکان‌های خاصی وجود دارند و دارای یک سیستم دفاعی برای مخفی شدن و دفع سلول‌های ایمنی هستند.

برای فعال کردن سلول‌های CAR-T به اندازه کافی، به منظور ریشه‌کن کردن تومور، سلول‌ها باید در معرض غلظت بالایی از پروتئین‌های سیگنال‌دهنده‌ی تخصصی قرار بگیرند. این پروتئین‌ها که سیتوکین‌ها نامیده می‌شوند، به سلول‌های ایمنی مهندسی شده می‌گویند که به سرعت تکثیر شده و برای از بین بردن تومور آماده شوند. با این حال، اگر به صورت سیستمی و ‌از طریق تزریق داخل وریدی به بدن وارد شود، مقدار سیتوکین مورد نیاز برای انجام یک حمله موثر برای سایر قسمت‌های بدن سمی‌ خواهدبود.

در عوض، گروسکوپف و همکارانش ژلی ساختند که می‌تواند به طور موقت سیتوکین‌ها و سلول‌های CAR-T را در نزدیکی تومور قرار دهد. سلول‌های ایمنی در آنجا، در داخل بدن، رشد و تکثیر می‌شوند و به طور مداوم آزاد می‌شوند تا رشد سرطانی را بمباران کنند.

این ژل از آب و دو ماده تشکیل شده است: پلیمر ساخته شده از سلولز، ماده‌ای که در گیاهان یافت می‌شود و نانوذرات زیست تخریب پذیر. این ماده را می‌توان از طریق سوزن‌های کوچک تزریق کرد. با این حال، پس از تزریق، دوباره خود را پیدا می‌کند و به ساختار ژلی قوی تبدیل می‌شود. پیکربندی شبکه مانند ژل، به اندازه کافی، محکم بافته شده است تا از نشت سیتوکین‌های کوچک به بیرون جلوگیری کند. ولی در عین حال، اتصالات ساختار به اندازه‌ای ضعیف است که سلول‌های CAR-T بتوانند آن‌ها را بشکنند و زمانی که آماده نابودی سلول‌های سرطانی هستند، آزادانه تکان بخورند.

درمان تومور در موش

پس از تعیین بهترین فرمول ژل برای ارائه درمان سرطان، این تیم تحقیقاتی، روش خود را روی موش‌های مبتلا به تومور آزمایش کرد. طبق نتایج به‌دست آمده، تمام حیوانات آزمایشی که ژل حاوی سلول‌های CAR-T و سیتوکین‌ها را دریافت کرده‌بودند، پس از 12 روز عاری از سرطان شدند. این پژوهشگران، همچنین سعی کردند که فقط سلول‌های CAR-T را در ژل وارد کنند، اما تومورها در برخی از موش‌ها کندتر ناپدید شدند یا اصلاً ناپدید نشدند. درمان‌هایی که نیز، از طریقIV  یا به صورت سرم نمکی ارائه می‌شوند، بر روی تومورها کمتر مؤثر بودند.

علاوه بر این، ژل واکنش‌های التهابی نامطلوبی را در موش‌ها ایجاد نکرد و در عرض چند هفته به طور کامل در بدن تجزیه شد. این تیم، همچنین ژل را در طرف مقابل بدن موش و دورتر از تومور تزریق کرد. با کمال تعجب، تومورهای همه حیوانات همچنان ناپدید شدند. اگرچه تقریباً دو برابر زمانی که ژل در مجاورت تومور اضافه شده بود، زمان برد. به طور کلی، این تحقیق یک راه ساده و موثر برای بهبود درمان سرطان را پیشنهاد می‌کند.

پایان مطلب/

لینک منابع:

DOI: 10.1126/sciadv.abn8264

DOI: 10.1038/nbt.3104