في تقدم كبير في مجال العلاج المناعي، طور الباحثون في الصين استراتيجية جديدة لإنتاج خلايا NK القاتلة التي يمكن أن تحدث ثورة في علاج السرطان.
ابتكار استراتيجية جديدة لإنتاج خلايا NK لعلاج السرطان
ابتكر الباحثون في الصين استراتيجية أكثر كفاءة لإنتاج الخلايا القاتلة الطبيعية (NK) لاستخدامها في العلاج المناعي للسرطان.
تلعب الخلايا القاتلة الطبيعية دورًا حاسمًا في دفاع الجسم المبكر ضد الفيروسات والسرطان، إلى جانب وظائف المناعة الأخرى. ونظرًا لقدرتها الطبيعية على اكتشاف الخلايا غير الطبيعية وتدميرها، فهي أداة جذابة لعلاج السرطان. في علاج مستقبل المستضد الخيميري (CAR)-NK، يقوم العلماء بتجهيز الخلايا NK بمستقبل مصمم معمليًا (a CAR) حتى يتمكنوا من التعرف على علامة معينة على الخلايا السرطانية ومهاجمتها بشكل أكثر دقة.
التحديات في أساليب CAR-NK التقليدية
تعتمد أساليب CAR-NK التقليدية عادةً على خلايا NK الناضجة التي يتم جمعها من مصادر مثل الدم المحيطي أو دم الحبل السري. ويعرض هذا الأسلوب العديد من العقبات، بما في ذلك التباين الواسع بين الخلايا، والكفاءة المحدودة أثناء التعديل الوراثي، وارتفاع تكاليف الإنتاج، وأوقات الإعداد الطويلة.
استخدام الخلايا الجذعية المشتقة من دم الحبل السري
وقام فريق بقيادة البروفيسور وانغ جينيونغ في معهد علم الحيوان التابع للأكاديمية الصينية للعلوم بتطوير نهج مختلف. بدلًا من تعديل الخلايا القاتلة الطبيعية الناضجة، بدأ الباحثون باستخدام الخلايا الجذعية المكونة للدم والخلايا السلفية (HSPCs) CD34+ المأخوذة من دم الحبل السري. من هذه الخلايا في المرحلة المبكرة، قاموا بتوليد خلايا NK (iNK) المستحثة (أي المولدة في المختبر)، بالإضافة إلى خلايا iNK (CAR-iNK) المصممة بواسطة CAR.
ونشرت النتائج في طبيعة الهندسة الطبية الحيوية.
تحسين كفاءة الإنتاج
عانت الجهود السابقة لإنتاج خلايا NK من خلايا CD34+ HSPCs المشتقة من دم الحبل السري مع انخفاض الكفاءة ووظيفة الخلايا غير الناضجة. ولمعالجة هذه القيود، نقل الفريق خطوة الهندسة الوراثية إلى مرحلة مبكرة من التطوير، حيث عمل مباشرة على مرحلة CD34+ HSPC. جمعت هذه الإستراتيجية بين نقل CAR، والتوسع القوي للخلايا السلفية، والالتزام الموجه بنسب NK.
عملية التوسع والتمايز المكونة من ثلاث خطوات
استخدم الباحثون نظامًا ثلاثي المراحل. أولاً، قاموا بتوسيع CD34+ HSPCs (أو HSPCs CD19 CAR-transduced) بمساعدة خلايا التغذية AFT024 المشععة. وفي غضون 14 يومًا، تضاعفت الخلايا ما يقرب من 800 إلى 1000 مرة.
بعد ذلك، تمت زراعة الخلايا الموسعة باستخدام الخلايا المغذية OP9 لإنشاء مجاميع عضوية اصطناعية مكونة للدم، وهي هياكل تدعم التزام وتطور نسب NK الفعال.
في المرحلة النهائية، تم السماح للخلايا التي التزمت بأن تصبح خلايا NK أن تنضج وتتكاثر بشكل أكبر. أنتجت هذه العملية خلايا iNK أو CAR-iNK عالية النقاء والتي تعبر عن CD16 الداخلي.
اقرأ أيضًا...
إنتاج خلايا ضخمة من خلية جذعية واحدة
وجد الفريق أن CD34 + HSPC واحد يمكنه توليد ما يصل إلى 14 مليون خلية iNK أو 7.6 مليون خلية CAR-iNK. ويقدر الباحثون أن خمس وحدة دم الحبل السري النموذجية يمكن نظريًا أن تنتج خلايا كافية لآلاف أو حتى عشرات الآلاف من جرعات العلاج.
وكان التحسن الرئيسي الآخر هو الانخفاض الحاد في النواقل الفيروسية اللازمة لهندسة CAR. بالمقارنة مع الكمية المطلوبة عادة لتعديل الخلايا القاتلة الطبيعية الناضجة، استخدمت هذه الطريقة فقط حوالي 1/140,000 (بحلول اليوم 42 من الثقافة) إلى ~ 1/600,000 (بحلول اليوم 49) بقدر الناقل الفيروسي.
قتل الورم القوي في نماذج سرطان الدم
وفي الاختبارات المعملية، أظهرت خلايا iNK وCAR-iNK قدرة قوية على قتل الورم. في نماذج فأرة طعم أجنبي مشتقة من خط الخلية (CDX) ونماذج طعم أجنبي مشتقة من المريض (PDX) لسرطان الدم الليمفاوي الحاد للخلايا B البشرية (B-ALL)، قللت خلايا CD19 CAR-iNK من نمو الورم وزادت من بقاء الحيوانات.
وفقًا للباحثين، فإن النهج الجديد لا يحسن كفاءة إنتاج خلايا iNK وCAR-iNK فحسب، بل يخفض أيضًا تكلفة هندسة CAR بشكل كبير.
تم دعم هذا العمل من قبل وزارة العلوم والتكنولوجيا في جمهورية الصين الشعبية والمؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين، إلى جانب مصادر التمويل الأخرى.
المصدر :- Health & Medicine News — ScienceDaily
تقدم هذه النتائج الواعدة آفاقًا جديدة لعلاج السرطان، مما يفتح الباب أمام تحسينات مستقبلية في كفاءة العلاج وتكاليفه.
