یافتن نیرویی نامحدود از سلول‌های مبارز علیه سرطان

سیستم ایمنی بدن انسان از توانایی شگفت‌انگیزی برخوردار است تا با سلول‌های سرطانی به‌خوبی مقابله کند. یکی از اولین مولفه‌های دفاعی در این راستا، گلبولی سفید تخصصی معروف به ماکروفاژ (macrophage) است.

ریشه‌ کلمه ماکروفاژ از زبان یونانی به معنای «بزرگ» و «خورنده» گرفته شده و به وضوح نمایانگر این حقیقت است که این نوع سلول، تمایل زیادی به بلعیدن سلول‌های سرطانی دارد.

ماکروفاژها می‌توانند به گونه‌ای عمل کنند که از داخل تومورها سیگنال “مرا بخور” را انتشار دهند و سلول‌های ایمنی دیگری همچون سلول‌های T را به فعالیت ترغیب کنند.

این سلول‌ها هدف بسیار مهمی برای پژوهش‌های سرطان محسوب می‌شوند، اما تا به امروز، روش‌های درمانی نوین به طور قابل توجهی در به کارگیری توانایی واقعی آن‌ها ناتوان بوده‌اند.

اکنون، یک تیم تحت رهبری دانشمندان دانشگاه کالیفرنیای جنوبی (USC) ممکن است به‌زودی راز این چالش را کشف کرده باشد.

آن‌ها به تازگی توانسته‌اند سلول‌هایی را که در نهایت می‌توانند به ماکروفاژها یا سلول‌های پیش‌ساز ماکروفاژ تبدیل شوند، از نظر ژنتیکی اصلاح کنند.

این سلول‌ها به عنوان سلول‌های بنیادی محسوب نمی‌شوند، بلکه به نوعی سلول‌هایی هستند که قابلیت تبدیل شدن به سلول‌های بنیادی را دارند و به نظر می‌رسد دارای قدرت‌هایی فوق‌العاده هستند؛ زیرا می‌توانند به صورت مکرر از خود کپی برداری کنند.

شی-لانگ یینگ (Qi-Long Ying)، زیست‌شناس دانشگاه USC، توضیح می‌دهد: تا به امروز بر این باور بودیم که خودنوزایی بلندمدت در سیستم خونی، عمدتاً ویژگی‌ای است مختص سلول‌های بنیادی که می‌توانند هر نوع خونی یا سلول ایمنی را تولید کنند. با این حال، ما کشف کردیم که پیش‌سازها نیز می‌توانند تحت شرایط خاص خود را بازتولید کرده و به‌طور گسترده‌ای تقسیم شوند، در حالی که هویت و قابلیت تولید سلول‌های ایمنی عملکردی خود را حفظ می‌کنند. این امر به ما یک نقطه شروع مقیاس‌پذیر برای توسعه درمان‌های سلولی در زمینه سرطان، بیماری‌های عفونی و احتمالاً دیگر بیماری‌ها را ارائه می‌دهد.

درمان CAR-T یک روش شناخته‌شده و پیشرفته برای مقابله با سرطان است که شامل استخراج سلول‌های T از بدن بیمار، مهندسی ژنتیکی آن‌ها برای افزایش توانایی مبارزه با سرطان و سپس تزریق مجدد آن‌ها به سیستم گردش خون می‌شود.

نسخه‌های مختلف CAR-T تاکنون موفقیت‌های چشمگیری به نمایش گذاشته و به‌طور قابل توجهی طول عمر بیماران را در کارآزمایی‌های بالینی افزایش داده‌اند. با این حال، علی‌رغم کارایی بهتر آن‌ها در درمان سرطان‌های خونی، عملکرد بهتری در برابر تومورهای جامد نشان نمی‌دهند.

ماکروفاژها معمولاً بیشترین تعداد سلول‌های ایمنی را در میان توده‌های سرطانی تشکیل می‌دهند، اما مهندسی آن‌ها در شرایط آزمایشگاهی نیازمند چالش‌های بیشتری است. همچنین، رشد این گلبول‌های سفید خارج از بدن انسان بسیار دشوار بوده و اغلب نمی‌توانند به سطوح مطلوب تکثیر شوند. علاوه بر این، ذخیره و انجماد این سلول‌ها نیز به‌طور قابل توجهی دشوار است.

امیدها برای درمانی مشابه با CAR-M که به‌جای سلول‌های T بر ماکروفاژها تمرکز دارد، همچنان زنده است.

سلول‌های پیش‌ساز ماکروفاژها، که به «پیش‌سازهای گرانولوسیت-مونوسیت» (GMPs) شناخته می‌شوند، می‌توانند در این زمینه راهگشا باشند.

یینگ و همکارانش با استفاده از GMPهای موش و انسان، به‌طور دقیق مشخص کرده‌اند که این سلول‌ها برای رشد به چه چیزهایی نیاز دارند و یک ترکیب پیچیده از مواد شیمیایی را در مراحل مشخص به آن‌ها می‌دهند.

امید است که این منبع رو به پایان GMPها بتواند به‌عنوان منبعی برای ایمونوتراپی‌های سرطان در آینده مورد استفاده قرار گیرد.

محققین در محیط آزمایشگاه، سلول‌های GMP مهندسی‌شده و CAR-Mهای قوی تولید کردند. زمانی که این GMPهای پرورش یافته به موش‌های مبتلا به سرطان خون و تومورهای جامد تزریق شدند، پژوهشگران مشاهده کردند که این سلول‌های پیش‌ساز به‌طور مداوم ماکروفاژها و دیگر عوامل ایمنی را تولید می‌کنند.

برخلاف ماکروفاژهای تزریقی، این GMPها در تمامی نواحی بدن جوندگان منتشر می‌شوند و روند پیشرفت سرطان را در خون و تومورهای جامد متوقف می‌سازند.

راوی ماجتی (Ravi Majeti)، زیست‌شناس و همکار از دانشگاه استنفورد، بیان می‌کند: این شیوه برای گسترش و مهندسی GMPها، دروازه‌ای به سمت کاربردهای مختلف ترجمه‌ای همانند گسترش و مهندسی سلول‌های T می‌گشاید.

وی همچنین افزود: ما قبلاً این سلول‌ها را به‌گونه‌ای مهندسی کرده‌ایم تا چندین عملکرد قوی را هدایت کنند و هنوز هم موضوعات بیشتری برای بررسی در این زمینه وجود دارد.

سال‌هاست که پژوهشگران سعی در شناسایی بهترین سلول‌های T برای مهندسی مجدد در درمان‌های CAR-T دارند. با این حال، این تحقیق جدید نشان می‌دهد که تمرکز بر پیش‌سازهای سلول‌های ایمنی می‌تواند مسیر موثرتری برای رسیدن به موفقیت باشد و به‌طور همزمان پایگاه‌های بیشتری را پوشش دهد.

یینگ خاطرنشان می‌کند: مطالعه ما نشان‌دهنده این است که آینده ایمونوتراپی می‌تواند نه تنها به طراحی بهبود یافته گیرنده‌های CAR بلکه به مرحله رشد مناسب سلول هم وابسته باشد.

این تحقیق در مجله Cell به رشته تحریر درآمده است.