محققان از وضعیت کنونی درمانهای CAR-T و آیندهی آن، از جمله رویکردهای نسل جدید، نوآوریهای ویرایش ژن و کاربردهای فراتر از سرطان، صحبت میکنند.
به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، تونگ هوو مدیر محصول در Sino Biological است. او مسئول استراتژی محصولات پروتئینی، شامل بازاریابی محصول، توسعه محصول و بهینهسازی خط تولید است. قبل از پیوستن به Sino Biological، تونگ دکترای بیوشیمی و زیستشناسی مولکولی خود را از دانشگاه نانکای (تیانجین، چین) دریافت کرد. پس از فارغالتحصیلی، دوره پسادکتری خود را گذراند و به عنوان پژوهشگر در کالج پزشکی بیلور (تگزاس، ایالات متحده) مشغول به کار شد. زمینههای تخصصی تونگ شامل علم پروتئین، زیستشناسی ساختاری و کشف دارو است. او مقالات برجستهای در مجلات علمی با تأثیر بالا مانند JACS، Protein & Cell، JMC و غیره منتشر کرده است.
مزایای درمانهای CAR-T چیست و چگونه در درمان سرطان عمل میکنند؟
درمانهای سرطان شامل جراحی، پرتودرمانی، شیمیدرمانی، ایمنوتراپی و داروهای هدفمند است. با این حال، درمان CAR-T از جهات مختلفی برتر محسوب میشود. این درمان دقت بالایی دارد زیرا آنتیژنهای خاص سرطان را هدف قرار میدهد که به حداقل رساندن آسیب به سلولهای سالم را به همراه دارد. سلولهای T تغییر یافته میتوانند در بدن باقی بمانند و حفاظت طولانیمدت در برابر عود سرطان فراهم کنند. درمان CAR-T به ویژه در درمان برخی سرطانهای خونی مانند لنفومای سلول B و لوسمیها نتایج چشمگیری نشان داده است. علاوه بر این، هر درمان CAR-T به طور خاص به پروفایل منحصر به فرد سرطان بیمار سفارشیسازی میشود که اثربخشی آن را افزایش میدهد. درمان CAR-T از سیستم ایمنی بدن برای هدف قرار دادن و حذف سلولهای سرطانی استفاده میکند. فرآیند این درمان با جمعآوری سلولهای T بیمار آغاز میشود. سپس این سلولهای T بهطور ژنتیکی تغییر داده میشوند تا گیرنده آنتیژن چیمریک (CAR) را بیان کنند و پس از تکثیر، به بدن بیمار باز میگردند. پس از ورود به بدن، سلولهای CAR-T در بدن گردش کرده و به آنتیژن هدف در سلولهای سرطانی متصل شده و واکنش ایمنی را فعال میکنند.
درمانهای CAR-T نسل جدید چگونه با درمانهای کنونی تفاوت دارند؟
درمانهای CAR-T نسل جدید بهگونهای طراحی شدهاند که محدودیتهای درمانهای کنونی CAR-T را برطرف کنند و هدف آنها بهبود اثربخشی، ایمنی و کاربردپذیری است. درمانهای نسل جدید CAR-T به دنبال کشف آنتیژنهای وسیعتری هستند، از جمله آنتیژنهایی که در تومورهای جامد مانند MSLN، B7-H3، CEA و MUC1 وجود دارند. هدف قرار دادن دو یا چند آنتیژن به عنوان استراتژی برای بهبود دقت و غلبه بر فرار آنتیژنها مورد توجه قرار گرفته است که منجر به ظهور CAR-T دوقلو یا چندگانه شده است. علاوه بر این، ساختارهای CAR در حال بهینهسازی یا بازطراحی هستند تا نفوذ آنها به بافتهای توموری افزایش یابد و بتوانند با محیط میکروتوموری (TME) مقابله کنند. افزایش کاربرد و در دسترس بودن درمانهای CAR-T نیز برای درمانهای نسل جدید مورد انتظار است. چالش کنونی این است که سلولهای CAR-T باید بهطور فردی برای هر بیمار تولید شوند که این برای بیمارانی با بیماریهای پیشرفته که نیاز به درمان فوری دارند، ایدهآل نیست. سلولهای CAR-T "آماده" (آلوژنیک) که از اهداکنندگان سالم تهیه شده و از قبل آماده شدهاند، میتوانند بهسرعت استفاده شوند و زمان و هزینه را صرفهجویی کنند.
چالشهای اصلی که درمانهای CAR-T نسل جدید به دنبال حل آنها هستند چیست؟
چالش اصلی درمانهای CAR-T نسل جدید، اثربخشی آنها در درمان تومورهای جامد است. در حال حاضر، درمانهای CAR-T در درمان سرطانهای خونی موفق بودهاند زیرا دسترسی به سلولهای خونی آسانتر است. اما تومورهای جامد که شامل بسیاری از موارد هستند، بزرگترین چالش را به وجود میآورند. چندین عامل خاص تومور جامد پیشرفت در این زمینه را دشوار میکند، از جمله محیط میکروتومور (TME)، تنوع آنتیژنها و خستگی سلولهای T. برخلاف سرطانهای خونی، تومورهای جامد محیط میکروتوموری پیچیدهای دارند که فعالیت سلولهای ایمنی را سرکوب میکند و یک مانع طبیعی ایجاد میکند که از نفوذ و حمله سلولهای CAR-T به تومور جلوگیری میکند. علاوه بر این، آنتیژنها در تومورهای جامد بسیار ناهمگن هستند، که شناسایی و حذف سلولهای سرطانی توسط سلولهای CAR-T را دشوار میسازد. همچنین تومورهای جامد اغلب بار بالای آنتیژنها دارند که منجر به تحریک مزمن سلولهای CAR-T میشود و باعث خستگی آنها و از دست دادن اثربخشی میگردد.
چگونه تکنیکهای ویرایش ژن میتوانند اثربخشی درمانهای CAR-T را افزایش دهند؟
ویرایش ژن در سالهای اخیر پیشرفتهای زیادی کرده است، به ویژه با ظهور تکنیکهای دقیق ویرایش ژن مانند CRISPR-Cas9. این پیشرفتها کاربردهای امیدوارکنندهای در درمانهای سرطان دارند. در حال حاضر، پروژههای تحقیقاتی متعددی از تکنیکهای ویرایش ژن برای مهندسی سلولهای CAR-T استفاده میکنند تا نتایج درمانی این درمانها را بهبود دهند. بهعنوان مثال، ویرایش ژن میتواند برای حذف ژنهایی که باعث خستگی سلولهای T میشوند، مانند PD-1 یا CTLA-4، استفاده شود که منجر به واکنش ایمنی پایدارتر علیه سرطان میشود. مثال دیگری از مهندسی سلولهای T بهطور خاص برای بیان سایتوکاینهایی مانند IL-12 است که توانایی آنها را برای هدف قرار دادن و کشتن سلولهای سرطانی افزایش میدهد. ویرایش ژن همچنین اجازه میدهد که گیرندههای اندوژن سلولهای T حذف شوند که خطر بیماری پیوند علیه میزبان (GVHD) را در هنگام استفاده از سلولهای CAR-T آلوژنیک (تهیه شده از اهداکنندگان) کاهش میدهد. در مجموع، ویرایش ژن ابزاری قدرتمند برای تنظیم دقیق سلولهای CAR-T است که میتواند قدرت، دوام و ایمنی آنها را افزایش دهد و در نهایت منجر به درمانهای مؤثرتر و قابل استفادهتر برای سرطان شود.
سلولهای CAR-T چگونه زمانی که با مدولاسیون نقاط کنترل ایمنی ترکیب میشوند، عمل میکنند؟
همانطور که قبلاً ذکر شد، سلولهای CAR-T باید از محیط سرکوبگر تومور عبور کنند. یکی از استراتژیها برای دستیابی به این هدف، ترکیب سلولهای CAR-T با مدولاسیون نقاط کنترل ایمنی است که سرکوب ایمنی در محیط میکروتومور را معکوس میکند. سلولهای توموری اغلب از مولکولهای نقاط کنترل ایمنی مانند PD-1/PD-L1 برای فرار از حمله سیستم ایمنی استفاده میکنند. به همین منظور، سلولهای CAR-T که فاقد PD-1 هستند میتوانند از طریق تکنیکهای ویرایش ژن تولید شوند. همچنین میتوان از مهارکنندههای نقاط کنترل ایمنی در حین اعمال درمان CAR-T استفاده کرد. زمانی که سلولهای CAR-T با مهارکنندههای PD-1/PD-L1 یا CTLA-4 ترکیب میشوند، این دو درمان بهطور همافزا عمل میکنند تا اثربخشی پاسخ ایمنی علیه سلولهای سرطانی را افزایش دهند. نتایج اولیه از مطالعات در سرطانهایی مانند ملانوما، سرطان ریه و لنفوم نشان داده است که این رویکرد میتواند اثربخشی درمان CAR-T را بهویژه در بیمارانی که ممکن است به تنهایی به درمان CAR-T پاسخ نداده باشند، بهشدت افزایش دهد.
روشهای فعلی برای تشخیص بیان CAR چیست؟
روشهای مختلفی برای تشخیص بیان CAR وجود دارد که qPCR و فلو سیتومتری (FCM) از رایجترین و برجستهترین آنها هستند. qPCR یک تکنیک زیستشناسی مولکولی است که ماده ژنتیکی خاص CAR را در یک نمونه کمیسازی میکند. این تکنیک با تکثیر توالی DNA یا RNA که مربوط به توالی CAR است، عمل میکند و مقدار این ماده ژنتیکی را در طول تکثیر بهطور زنده اندازهگیری میکند. این تکنیک از دقت بالایی برخوردار است و قادر است سطوح پایین بیان ژن CAR را تشخیص دهد و بهطور دقیق تعداد نسخههای ژن یا سطح mRNA را اندازهگیری کند. با این حال، qPCR تنها ژن مربوط به CAR را اندازهگیری میکند، نه پروتئین CAR واقعی که روی سطح سلولها بیان میشود. به همین دلیل، معمولاً نیاز است که با فلو سیتومتری ترکیب شود تا تحلیل جامعی انجام شود. فلو سیتومتری یک تکنیک گسترده برای شناسایی و کمیسازی بیان CAR بهطور مستقیم روی سطح سلولهای T است. این روش شامل برچسبگذاری سلولهای CAR-T با آنتیبادیهایی است که بهطور خاص به پروتئین CAR یا آنتیژن هدف آن متصل میشوند. فلو سیتومتری با دقت بالا سطوح بیان CAR را کمیسازی میکند و اطلاعات دقیقی در مورد جمعیت سلولی بیانکننده CAR ارائه میدهد. با این حال، عواملی مانند آمادهسازی نمونه و انتخاب آنتیبادی میتوانند بر کیفیت دادهها تأثیر بگذارند. برای کاهش این متغیرها، از آنتیژنهای برچسبگذاری شده فلورسانس، بهویژه آنهایی که برچسبگذاری اختصاصی دارند، برای بهبود کنترل کیفیت در فلو سیتومتری استفاده میشود.
چه کاربردهای آیندهای برای درمانهای CAR-T فراتر از سرطان وجود دارد؟
اگرچه درمانهای CAR-T بهطور اولیه برای درمان سرطانها، بهویژه سرطانهای خونی، توسعه یافتهاند، اما کاربردهای بالقوه آنها فراتر از سرطان هستند. یکی از امیدوارکنندهترین زمینهها در درمان بیماریهای خودایمنی است. در این شرایط، سیستم ایمنی بدن – معمولاً سلولهای B یا T – به بافتهای بدن حمله میکند. با بازگرداندن سلولهای CAR-T به بیماران، میتوان این سلولهای ایمنی "خودآسیبرسان" را بهطور انتخابی هدف قرار داد و از بین برد. بهعنوان مثال، در بیماریهایی مانند لوپوس سیستمیک اریتماتوسوس یا ام اس، سلولهای B آنتیبادیهای مضر تولید میکنند که به بدن حمله میکنند. سلولهای CAR-T هدفگذاری شده برای سلولهای B، به ویژه آنهایی که CD19 را بیان میکنند، میتوانند این سلولهای پاتولوژیک را حذف کنند و در نهایت ممکن است پیشرفت بیماری را متوقف کنند.
Sino Biological چگونه در پیشبرد درمانهای CAR-T نسل جدید مشارکت دارد؟
Sino Biological بهعنوان یک پیشرو جهانی در تأمین خدمات CRO برای صنعت بیوفارما، راهحلهای جامعی برای توسعه درمانهای CAR-T ارائه میدهد. محصولات و خدمات ما از مراحل اولیه کشف هدف تا مرحله پیشبالینی تحقیق و توسعه از مشتریان حمایت میکنند. با توجه به تعداد روزافزون آنتیژنهایی که برای درمانهای CAR-T در حال بررسی هستند، از جمله رویکردهای جدید CAR-T دوقلو و چندگانه، Sino Biological متعهد به ارائه مجموعه وسیعی از پروتئینها و آنتیبادیهای هدف دارویی با کیفیت بالا برای پاسخگویی به تقاضای فزاینده و استانداردهای سختگیرانه در حوزه درمانهای CAR-T است. علاوه بر این، Sino Biological یک خط تولید سایتوکاین GMP-grade شامل IL-2، IL-7، IL-15 و IL-21 برای بهبود کشت و تکثیر سلولهای CAR-T توسعه داده است. تعهد ما به برتری از طریق سیستم مدیریت کیفیت دقیق، آزمایشهای انتشار دارویی و حفظ محیط و فرآیند تولید با استاندارد دارویی نشان داده میشود.
پایان مطلب/.