الصحة و اللياقة

يقوم الباحثون بتطوير طريقة جديدة لتعزيز الخلايا المناعية بشكل آمن لمحاربة السرطان


يقوم الباحثون بتطوير طريقة جديدة لتعزيز الخلايا المناعية بشكل آمن لمحاربة السرطان
(واقفاً من اليسار) رونغ تونغ، أستاذ مشارك في الهندسة الكيميائية؛ ونجون “ريبيكا” كاي، أستاذ مشارك في علوم وهندسة المواد؛ إيونجيو جانج؛ و Ziyu Huo يجتمعان حول Liqian Niu (جالسًا)، الذي يشغل آلة Luminex 200 المستخدمة لتحليل مستويات السيتوكينات السرطانية. الائتمان: هيلي واد من جامعة فرجينيا للتكنولوجيا.

في العام الماضي وحده، توفي أكثر من 600 ألف شخص في الولايات المتحدة بسبب السرطان، وفقا لجمعية السرطان الأمريكية. إن السعي الدؤوب لفهم هذا المرض المعقد قد أدى إلى تقدم طبي في تطوير طرق علاج أقل تدخلاً مع الاستمرار في كونها طرق علاج أكثر فعالية.

العلاج المناعي يظهر كحل ممكن. يتضمن العلاج المناعي استخدام قوة الجهاز المناعي لمحاربة الخلايا السرطانية. توصل باحثون في كلية الهندسة إلى طريقة لإعادة إحياء العملية الطبية وتحويلها إلى ممارسة مؤلمة.

وتعاون رونغ تونغ، الأستاذ المساعد في الهندسة الكيميائية، مع وينجون “ريبيكا” كاي، الأستاذ المشارك في علوم وهندسة المواد، لاستكشاف العلاج المناعي للسرطان الذي كان محل اهتمام الباحثين لفترة طويلة.

في مقالتهم التي نشرت مؤخرا في المجلة التقدم العلمي، قام تونغ وكاي بتفصيل نهجهما، والذي يتضمن استخدام الخلايا المناعية وإعادة برمجتها لمهاجمة الخلايا السرطانية وتدميرها. غالبًا ما تستخدم طريقة العلاج هذه مع السيتوكينات البروتينية. السيتوكينات هي جزيئات بروتينية صغيرة تعمل كمرسلات كيميائية حيوية بين الخلايا ويتم إطلاقها بواسطة الخلايا المناعية لتوجيه استجابتها.

وقال تونغ: “السيتوكينات قوية وفعالة للغاية في تحفيز الخلايا المناعية للقضاء على الخلايا السرطانية”. “المشكلة هي أنها قوية جدًا لدرجة أنها إذا انتشرت بحرية في جميع أنحاء الجسم، فسوف تقوم بتنشيط كل خلية مناعية تتلامس معها، مما قد يسبب استجابة مناعية قوية وآثار جانبية قاتلة.”

قام تونغ وكاي، بالتعاون مع طلاب الدراسات العليا في الهندسة الكيميائية وعلوم المواد والهندسة، بتطوير طريقة جديدة لاستخدام بروتينات السيتوكين كعلاج مناعي محتمل. على عكس الطرق السابقة، تضمن تقنياتهم أن الخلايا المناعية التي تنشط السيتوكينات يتم وضعها بشكل فعال داخل الأورام لمدة أسابيع مع الحفاظ على مستويات إنتاج السيتوكينات والتفاعل.

الجمع بين القدرة على قتل الخلايا السرطانية

لا تستطيع علاجات السرطان الحالية، مثل العلاج الكيميائي، التمييز بين الخلايا السليمة والخلايا السرطانية. عندما يعالج شخص مصاب بالسرطان بالعلاج الكيميائي، فإن العلاج يهاجم جميع خلايا الجسم، مما قد يؤدي إلى آثار جانبية مثل تساقط الشعر والتعب.

يعد تحفيز الجهاز المناعي لمهاجمة الأورام طريقة واعدة لعلاج السرطان. يمكن أن يؤدي توصيل السيتوكينات إلى تنشيط الخلايا المناعية السرطانية، لكن الإفراط في تحفيز الخلايا السليمة يمكن أن يسبب آثارًا جانبية خطيرة.

وقال تونغ: “لقد قرر العلماء منذ فترة طويلة أنه يمكن استخدام السيتوكينات لتنشيط الأورام ومكافحتها، لكنهم لم يعرفوا كيفية إدخالها إلى داخل الورم دون إطلاق السموم في جميع أنحاء الجسم”. “يمكن للمهندسين الكيميائيين النظر إلى هذا من منظور هندسي واستخدام معرفتهم للمساعدة في تحسين وتحسين كفاءة السيتوكينات حتى يتمكنوا من العمل داخل الجسم بشكل أكثر فعالية.”

هدف فريق البحث هو إيجاد التوازن بين قتل الخلايا السرطانية في الجسم والحفاظ على الخلايا السليمة.

ولتحقيق هذا الهدف، استخدم تونغ وطلابه تقنيتهم ​​لإنشاء جزيئات خاصة بأحجام مختلفة تساعد في تحديد أين يذهب الدواء. تم تصميم هذه الجزيئات الصغيرة للبقاء داخل منطقة الورم بعد حقنها في الجسم. عمل كاي وطلابه على قياس المساحات السطحية لهذه الجسيمات.

وقال كاي: “في مجال علوم وهندسة المواد، ندرس كيمياء السطح والسلوك الميكانيكي، مثل الجسيمات الخاصة التي تم إنشاؤها لهذا المشروع”. “تلعب الهندسة والتوصيف المتقدمان، بالإضافة إلى حجم الجسيمات، دورًا مهمًا في توصيل الأدوية الخاضعة للرقابة، مما يضمن توافر الأدوية على المدى الطويل واستمرار الفعالية العلاجية.”

ولضمان توصيل الدواء بشكل فعال، صمم تونغ وطلابه في الهندسة الكيميائية استراتيجية جديدة تقوم بما يلي:

  • فهو يعمل على تثبيت السيتوكينات في هذه الجسيمات الدقيقة الجديدة، مما يحد من تلف السيتوكينات للخلايا السليمة.
  • فهو يسمح للسيتوكينات المنتجة حديثًا بتحفيز الجهاز المناعي وتجنيد الخلايا المناعية لمهاجمة الخلايا السرطانية.

وقال تونغ: “إن استراتيجيتنا لا تقلل فقط من الضرر الناجم عن السيتوكين للخلايا السليمة، ولكنها تزيد أيضًا من إفراز السيتوكين داخل الورم”. “وهذا يساعد على تسهيل تجنيد الخلايا المناعية لمهاجمة الورم المستهدف.”

تتضمن الخطوة التالية في العملية الجمع بين علاج السيتوكين الموضعي الجديد وحاصرات مناعية متاحة تجاريًا ومعتمدة من إدارة الغذاء والدواء (FDA)، والتي تحفز خلايا الجهاز المناعي الصامتة على محاربة الخلايا السرطانية. .

وأوضح تونغ: “إذا كان هناك ورم في الجسم، يصبح الجهاز المناعي غير نشط بسبب الخلايا السرطانية”. “تساعد مثبطات نقاط التفتيش المعتمدة من إدارة الغذاء والدواء على “إزالة المكابح” التي تضعها الأورام على الخلايا المناعية، في حين أن جزيئات السيتوكين “تضغط على الغاز” لتحفيز جهاز المناعة والحصول على جيش من الخلايا المناعية لمحاربة الخلايا السرطانية. فالطرق تعمل معًا لتنشيط الخلايا المناعية.”

وقد أثبت الجمع بين الأجسام المضادة التجريبية والسيتوكين الذي ينقله الجسيم نجاحه في القضاء على العديد من الأورام في دراساتهم.

الهندسة لها آثار على علاج السرطان

ويأمل أعضاء الفريق أن يكون تأثيرهم على العلاج المناعي جزءًا من حركة أكبر نحو علاجات السرطان الأقل ضررًا للخلايا السليمة. ويمكن أيضًا استخدام الطريقة الجديدة لربط السيتوكينات بالجزيئات في المستقبل لتوصيل أنواع أخرى من الأدوية المثبطة للمناعة، وفقًا للفريق.

وقال تونغ: “لا يزال الباحثون يبحثون عن علاجات آمنة وفعالة للسرطان”. “هذا الحافز هو ما يدفعنا إلى تطوير تقنيات جديدة في هذا المجال. فئة كاملة من الأدوية المستخدمة لتحفيز الجهاز المناعي لمحاربة الخلايا السرطانية لم تكن ناجحة.

“هدفنا هو إنشاء حلول جديدة تسمح للباحثين باختبار هذه الأدوية باستخدام العلاجات الحالية المعتمدة من إدارة الغذاء والدواء، مما يضمن تحسين السلامة والفعالية.”

وقال تساي إن نوع أبحاث علاج السرطان يتطلب خبرة في جميع مجالات الهندسة.

وقال كاي: “أرى أن هذا العمل بمثابة زواج مثالي بين الهندسة الكيميائية وعلوم المواد”. “يركز الأول على تخليق وتوصيل الأدوية الجزئية، والأخير على استخدام التعبير المادي المحسن. وهذا التعاون لا يؤدي إلى تسريع أبحاث العلاج المناعي فحسب، بل لديه أيضًا القدرة على إحداث تحول في علاج السرطان.”

معلومات إضافية: ليكيان نيو وآخرون، السيتوكينات التي تلتقط الجزيئات المعطلة مع الاحتفاظ بالورم على المدى الطويل بأمان تحفز مناعة قوية مضادة للورم، التقدم في العلوم (2024). دوى: 10.1126/sciadv.adk7695. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adk7695

مقدمة من جامعة فرجينيا للتكنولوجيا

مقتطف: الباحثون يطورون طريقة جديدة لتعزيز الخلايا المناعية بشكل آمن لمحاربة السرطان (2024، 19 أبريل) تم اكتشافها في 20 أبريل 2024

هذا المستند عرضة للحقوق التأليف والنشر. باستثناء أي تعاملات عادلة لغرض الدراسة أو البحث الخاص، لا يجوز إعادة إنتاج أي جزء دون الحصول على إذن كتابي. يتم توفير المحتوى لأغراض إعلامية فقط.


مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى