مهندسان پن با خاموش کردن مسیر مولکولی که از حمله ماکروفاژها به سلولهای ما جلوگیری میکند، این گلبولهای سفید را برای از بین بردن تومورهای جامد دستکاری کردهاند.
سرطان با بیش از 600000 مرگ در سال یکی از علل اصلی مرگ و میر در ایالات متحده است. درمان سرطان هایی که تومورهای جامد مانند سینه، مغز یا پوست را تشکیل می دهند بسیار سخت است. جراحی معمولا اولین خط دفاعی برای بیمارانی است که با تومورهای جامد مبارزه می کنند. اما جراحی ممکن است تمام سلولهای سرطانی را حذف نکند و سلولهای باقیمانده میتوانند جهش پیدا کنند و در سراسر بدن پخش شوند. یک درمان هدفمندتر و جامعتر میتواند رویکرد بیپرده جراحی را با روشی جایگزین کند که با استفاده از سلولهای خود سرطان را از درون حذف میکند.
دنیس دیشر، پروفسور رابرت دی. مهندسی زیست پزشکی طبیعت. درمان آنها نه تنها سلول های سرطانی را از بین می برد، بلکه به سیستم ایمنی می آموزد که آنها را در آینده بشناسد و از بین ببرد.
با توجه به خواص فیزیکی تومور جامد، طراحی مولکول هایی که می توانند وارد این توده ها شوند چالش برانگیز است. به جای ایجاد یک مولکول جدید برای انجام این کار، ما استفاده از سلول هایی را پیشنهاد می کنیم که مهاجمان – ماکروفاژها را می خورند.
دنیس دیشر، رابرت دی. بنت، استاد مهندسی شیمی و بیومولکولی
ماکروفاژها، نوعی گلبول سفید، بلافاصله مهاجمانی مانند باکتریها، ویروسها و حتی ایمپلنتها را از بین میبرند و از بین میبرند. پاسخ ایمنی ذاتی یک ماکروفاژ به بدن ما می آموزد که سلول های مهاجم را در آینده به خاطر بسپارد و به آنها حمله کند. این ایمنی آموخته شده برای ایجاد نوعی واکسن سرطان ضروری است.
اما ماکروفاژ نمی تواند به چیزی که نمی بیند حمله کند.
دولینگ می گوید: ماکروفاژها سلول های سرطانی را به عنوان بخشی از بدن می شناسند نه مهاجمان. برای اینکه این گلبولهای سفید خون بتوانند سلولهای سرطانی را ببینند و به آنها حمله کنند، ما مجبور شدیم مسیر مولکولی را بررسی کنیم که ارتباط سلول به سلول را کنترل میکند. خاموش کردن این مسیر – یک برهمکنش نقطه بازرسی بین پروتئینی به نام SIRPA در ماکروفاژ و پروتئین CD47. یافت شده در تمام سلول های “خود” – کلید ایجاد این درمان بود.”
ماکروفاژهای مهندسی شده روی “توموروئیدها”، کنگلومراهای سلول های ملانوم موش در صفحات کشت مورد آزمایش قرار گرفتند. ماکروفاژها به طور مشترک در اطراف سلول های سرطانی جمع شدند، آنها را جدا کردند و به تدریج تومور را از بین بردند.
وقتی تست شد in vivoسلول های مهندسی شده توانستند تومورها را در 80 درصد موش ها از بین ببرند. نکته مهم، حذف تومور باعث ایجاد یک پاسخ ایمنی تطبیقی می شود. چند هفته بعد، آنتی بادی ایمونوگلوبولین G ضد سرطان افزایش یافت.
این ماکروفاژ درمانی مهندسی شده در ترکیب با آنتی بادی درمانی موجود بهترین عملکرد را دارد. یک روز، بیماران ممکن است بتوانند به این سلول های مهندسی شده برای از بین بردن تومورهای جامد و همچنین نیاز به درمان های آینده تکیه کنند.
ماکروفاژ درمانی ممکن است کلید واکسن سرطان باشد، سلولهای سرطانی را از بین ببرد و به بدن آموزش دهد که سلولهای سرطانی در حال ظهور را در آینده از بین ببرد – یک تغییر دهنده بازی در مبارزه با سرطان.
منبع:
دانشکده مهندسی و علوم کاربردی دانشگاه پنسیلوانیا
مرجع مجله:
دولینگ، ال جی، و همکاران (2023) فاگوسیتوز تومورهای جامد توسط ماکروفاژها باعث ایجاد پاسخ های ضد توموری بادوام می شود.. مهندسی زیست پزشکی طبیعت. doi.org/10.1038/s41551-023-01031-3.