حمله مرگبار به تومور‌های سرطانی؛ دانشمندان سوخت اختصاصی برای سلول‌های ایمنی ساختند

پژوهشگران دانشگاه UCLA روشی تازه برای تقویت سلول‌های ایمنی ارائه کرده‌اند که می‌تواند عملکرد درمان‌های ایمنی‌درمانی علیه تومور‌های جامد را به‌طور قابل‌توجهی بهبود دهد. در این روش سلول‌های ایمنی به منبعی از انرژی دسترسی پیدا می‌کنند که سلول‌های سرطانی قادر به استفاده از آن نیستند؛ موضوعی که در آزمایش‌های پیش‌بالینی باعث افزایش بقای سلول‌های ایمنی و حمله مؤثرتر آنها به تومور‌ها شد.

به گزارش science daily، نتایج این پژوهش که در نشریه Cell منتشر شده می‌تواند یکی از مهم‌ترین موانع درمان‌های مبتنی بر CAR-T و سایر روش‌های ایمنی‌درمانی در مقابله با سرطان‌های جامد مانند سرطان ریه، پستان و روده بزرگ را برطرف کند. در این نوع سرطان‌ها، سلول‌های توموری با مصرف شدید منابع انرژی محیط، سلول‌های ایمنی را دچار کمبود سوخت کرده و توانایی آنها برای نابودی سرطان را تضعیف می‌کنند.

مانیش بوته استاد آلرژی، ایمنی‌شناسی و روماتولوژی کودکان در UCLA و نویسنده ارشد این مطالعه گفت: در تومور‌های جامد، سیستم ایمنی تلاش می‌کند با سرطان مبارزه کند، اما سلول‌های توموری گلوکز موجود در محیط را مصرف می‌کنند و سلول‌های T که برای حمله وارد تومور می‌شوند دیگر انرژی کافی برای تولید سیتوکین‌ها و نابودی سرطان ندارند. این رقابت متابولیکی یکی از دلایل اصلی گسترش و فرار تومور‌ها از حمله ایمنی است.

برای حل این مشکل پژوهشگران از سلوبیوز استفاده کردند؛ نوعی قند طبیعی موجود در فیبر گیاهی سلولز که غیرسمی بوده و از سوی سازمان غذا و داروی آمریکا ایمن شناخته شده است. این ماده هم‌اکنون نیز در محصولاتی مانند شیر خشک نوزادان، نوشیدنی‌ها، آب‌نبات و مواد قندی کاربرد دارد. نکته مهم این است که سلول‌های انسانی و سلول‌های سرطانی به‌طور طبیعی توانایی تجزیه سلولوبیوز را ندارند.

تیم تحقیقاتی با افزودن دو پروتئین قارچی به سلول‌های T آنها را قادر ساخت تا سلولوبیوز را جذب کرده و در داخل سلول به گلوکز قابل استفاده تبدیل کنند. در آزمایش‌های آزمایشگاهی که شرایط کمبود شدید مواد مغذی درون تومور‌ها را شبیه‌سازی می‌کرد، سلول‌های T اصلاح‌شده توانستند زنده بمانند، تکثیر شوند، سیتوکین‌های ضدسرطان مانند IFN-γ و TNF تولید کنند و سلول‌های سرطانی را از بین ببرند. در مقابل سلول‌های T معمولی در همین شرایط به‌سرعت عملکرد خود را از دست دادند.

پژوهشگران سپس این روش را در مدل‌های موشی سرطان‌های جامد آزمایش کردند. موش‌هایی که سلول‌های ایمنی اصلاح‌شده دریافت کرده بودند، رشد تومور کندتری داشتند و به‌طور معناداری بیشتر از موش‌های تحت درمان استاندارد زنده ماندند. در برخی موارد نیز تومور‌ها به‌طور کامل از بین رفتند.

بررسی سلول‌های ایمنی داخل تومور‌ها نشان داد سلول‌های اصلاح‌شده فعال‌تر بوده، بیشتر تکثیر می‌شوند و نشانه‌های کمتری از فرسودگی ایمنی دارند؛ وضعیتی که در بسیاری از سرطان‌ها باعث کاهش قدرت پاسخ ایمنی می‌شود.

متیو میلر نویسنده اول این مطالعه و پژوهشگر موسسه سالک گفت: نتایج ما نشان می‌دهد که گلوکز می‌تواند عامل محدودکننده پاسخ ضدتوموری باشد و می‌توان با طراحی راهبرد‌های متابولیکی جدید این رقابت انرژی را دور زد و منبع سوختی اختصاصی در اختیار سلول‌های T قرار داد.

این فناوری همچنین در سلول‌های CAR-T انسانی نیز نتایج امیدوارکننده‌ای نشان داد. در شرایط کمبود گلوکز سلول‌های CAR-T معمولی توانایی بقا و تولید سیتوکین را از دست دادند، اما افزودن سلولوبیوز باعث بازیابی رشد، فعالیت ضدسرطانی و توان نابودی تومور شد. در مدل‌های حیوانی نیز سلول‌های CAR-T مجهز به این سیستم متابولیکی درون تومور‌ها فعال‌تر بودند و کنترل بهتری بر رشد سرطان داشتند.

 بوته افزود: زمانی که دیدیم سلول‌های T اصلاح‌شده حتی در کمترین سطح گلوکز هم زنده می‌مانند متوجه شدیم این روش می‌تواند موفق باشد. این سلول‌ها از سلولوبیوز برای همان مسیر‌های انرژی طبیعی استفاده می‌کردند که معمولا با گلوکز فعال می‌شوند و متابولیسم آنها کاملا سالم به نظر می‌رسید.

به گفته پژوهشگران این رویکرد می‌تواند کاربرد گسترده‌ای در درمان سرطان داشته باشد. در حال حاضر بیش از ۵۰۰ کارآزمایی بالینی در سراسر جهان در حال بررسی استفاده از سلول‌های CAR-T برای درمان تومور‌های جامد هستند، اما بسیاری از آنها به دلیل فرسودگی سلول‌های ایمنی و شکست درمان با چالش مواجه‌اند. محققان معتقدند افزودن این دو ژن به سلول‌های ایمنی همراه با کنترل دقیق تامین سلولوبیوز می‌تواند اثربخشی بسیاری از این درمان‌ها را افزایش دهد.

پژوهشگران تاکید کردند این روش پتانسیل آن را دارد که تقریبا در تمامی درمان‌های مبتنی بر سلول‌های T برای مقابله با تومور‌های جامد مورد استفاده قرار گیرد و راه را برای نسل جدیدی از ایمنی‌درمانی‌های موثرتر علیه سرطان هموار کند.