علوم القطيف مقالات علمية في شتى المجالات العلمية
Stanford Medicine scientists transform cancer cells into weapons against cancer
(Christopher Vaughan – بقلم: كريستوفر فوغان)
ملخص المقالة:
في نهج علاجي جديد تماما لعلاج السرطان، قام باحثو جامعة ستانفورد بتغيير الخلايا السرطانية بحيث يعلمون جهاز المناعة في الجسم لمحاربة السرطان الذي أتت منه الخلايا. وتستخدم بعض أكثر علاجات السرطان الواعدة جهاز المناعة الخاص بالمريض لمهاجمة السرطان عن طريق كبح الاستجابات المناعية للسرطان أو عن طريق تعليم الجهاز المناعي التعرف على السرطان ومهاجمته بقوة أكبر.
( المقالة )
وجد الباحثون أنه عندما قاموا بتحويل الخلايا السرطانية إلى خلايا مناعية، تمكنوا من تعليم الخلايا المناعية الأخرى كيفية مهاجمة السرطان.
تقاتل بعض المدن العصابات السيئة بالتعاون مع أعضاء سابقين من هذه العصابات عن تعليم الأطفال وحرمان العصابات من المجندين الجدد. وقد فعل باحثو جامعة ستانفورد شيئًا مشابهًا لمكافحة السرطان – حيث قاموا بتغيير الخلايا السرطانية بحيث يعلمون جهاز المناعة في الجسم لمحاربة السرطان الذي أتت منه الخلايا.
“يمكن أن يفتح هذا النهج نهجًا علاجيًا جديدًا تمامًا لعلاج السرطان”، قال البروفيسور رافي ماجيتي، دكتوراه في الطب، أستاذ أمراض الدم وكبير مؤلفي الدراسة البحثية. وقد نُشر البحث في 1 مارس 2023 في مجلة “اكتشاف السرطان” (Cancer Discovery). والمؤلف الرئيسي هو مايلز ليندي، حاصل على درجة الدكتوراه، وطالب دكتوراه سابق في علم المناعة ويعمل الآن في معهد فريد هاتشينسون للسرطان في مدينو سياتل بولاية واشنطن.
وتستخدم بعض أكثر علاجات السرطان الواعدة جهاز المناعة الخاص بالمريض لمهاجمة السرطان، غالبًا عن طريق كبح الاستجابات المناعية للسرطان أو عن طريق تعليم الجهاز المناعي التعرف على السرطان ومهاجمته بقوة أكبر. ويمكن تدريب الخلايا التائية، وهي جزء من الجهاز المناعي الذي يتعلم التعرف على مسببات الأمراض الجديدة ومهاجمتها مثل الفيروسات، على التعرف على مستضدات معينة للسرطان، وهي بروتينات تولد استجابة مناعية.
فعلى سبيل المثال، في علاج “الخلايا التائية بمستقبلات المستضد الخيمري[1]” (CAR T-cell Therapy)، تؤخذ الخلايا التائية (T Cells) من المريض، وتبرمج للتعرف على مستضد معين للسرطان، ثم تعاد إلى المريض. ولكن هناك العديد من مستضدات السرطان، ويحتاج الأطباء أحيانًا إلى تخمين أيها سيكون أكثر فاعلية.
مثل الاستجابة المناعية
تتمثل الطريقة الأفضل في تدريب الخلايا التائية على التعرف على السرطان من خلال عمليات تحاكي عن كثب الطريقة التي تحدث بها الأشياء بشكل طبيعي في الجسم – مثل الطريقة التي يعلم بها اللقاح الجهاز المناعي للتعرف على مسببات الأمراض. وتتعلم الخلايا التائية التعرف على مسببات الأمراض لأن الخلايا الخاصة المُقدّمة للمستضدات (Anti Presenting Cells – APCs) تجمع قطعًا من العامل الممرض وتعرضها للخلايا التائية بطريقة تخبر الخلايا التائية، “هذا ما يبدو عليه العامل الممرض – اذهب واحصل عليه”.
وهناك شيء مشابه في السرطان هو أن الخلايا المُقدّمة للمستضدات تجمع المستضدات العديدة التي تميز الخلية السرطانية. وبهذه الطريقة، فإنه بدلاً من برمجة الخلايا التائية لمهاجمة واحد أو عدد قليل من المستضدات، يتم تدريبها (الخلايا التائية) على التعرف على العديد من مستضدات السرطان ومن المرجح أن يشنوا هجومًا متعدد الجوانب على السرطان.
والآن بعد أن أصبح الباحثون بارعين في تحويل نوع واحد من الخلايا إلى نوع آخر، كان لدى البروفيسور ماجيتي وزملاؤه حدس مفاده أنهم إذا حولوا الخلايا السرطانية إلى نوع من الخلايا السرطانية تسمى البلاعم، فسيكونون بارعين بشكل طبيعي في تعليم الخلايا التائية ما يجب مهاجمته.
“لقد افترضنا أن الخلايا السرطانية التي تمت إعادة برمجتها إلى خلايا بلاعم يمكن أن تحفز الخلايا التائية لأن هذه الخلايا المُقدّمة للمستضدات تحمل جميع مستضدات الخلايا السرطانية التي أتت منها”، قال البروفيسور ماجيتي، وهو أيضًا أستاذ “آر زي كاو”[2] (RZ Cao)، مساعد مدير معهد الخلايا الجذعية علم الأحياء والطب التجديدي ومدير مركز “لودويغ” لأبحاث الخلايا الجذعية السرطانية والطب.
تحويل الخلية
تعتمد الدراسة على بحث سابق من مختبر البروفيسور ماجيتي يُظهر أن الخلايا المأخوذة من مرضى مصابين بنوع من سرطان الدم الحاد يمكن تحويلها إلى بلاعم غير مصابة بسرطان الدم مع العديد من خصائص الخلايا المُقدّمة للمستضدات.
وفي الدراسة الحالية، قام الباحثون ببرمجة خلايا سرطان الدم في الفئران بحيث يمكن تحفيز بعضها على تحويل نفسها إلى خلايا مُقدّمة للمستضدات. وعندما اختبروا إستراتيجية لقاح السرطان على جهاز مناعة الفئران، نجحت الفئران في التخلص من السرطان.
وقال البروفيسور ماجيتي: “عندما رأينا لأول مرة البيانات التي تظهر التخلص من سرطان الدم في الفئران مع أجهزة المناعة العاملة، كنا في حالة ذهول”. وأضاف: “لم نتمكن من تصديق أنها عملت بشكل جيد كما فعلت”.
وأظهرت تجارب أخرى أن الخلايا التي تم إنشاؤها من الخلايا السرطانية كانت تعمل بالفعل كخلايا مُقدّمة للمستضدات تعمل على توعية الخلايا التائية بالسرطان. وقال البروفيسور ماجيتي: “علاوة على ذلك، أظهرنا أن الجهاز المناعي يتذكر ما علمته إياه هذه الخلايا”. وتابع: “عندما أعدنا إدخال السرطان إلى هذه الفئران بعد أكثر من 100 يوم من تلقيح الورم الأولي، كان لا يزال لديهم استجابة مناعية قوية تحميهم”.
“تساءلنا، إذا كان هذا يعمل مع سرطان الدم، فهل سيعمل أيضًا مع الأورام الصلبة؟”، قال البروفيسور ماجيتي. واختبر الفريق نفس الأسلوب باستخدام الساركوما الليفية[3] في الفئران وسرطان الثدي وسرطان العظام. وتابع البروفيسور ماجيتي: “لم يكن تحول الخلايا السرطانية من أورام صلبة بنفس الكفاءة، لكننا ما زلنا نلاحظ نتائج إيجابية”. ومع جميع أنواع السرطان الثلاثة، أدى إنشاء ناقلات الخلايا المقدمة للمستضد المشتقة من الورم إلى تحسن كبير في معدل البقاء على قيد الحياة.
وأخيرًا، عاد الباحثون إلى النوع الأصلي من سرطان الدم الحاد. فعندما تعرضت الخلايا المُقدّمة للمستضد المشتق من خلايا سرطان الدم البشري للخلايا التائية البشرية من نفس المريض، لاحظوا جميع العلامات التي يمكن توقعها إذا كانت الخلايا المُقدّمة للمستضد التي تعلّم الخلايا التائية بالفعل كيفية مهاجمة سرطان الدم.
وقال البروفيسور ماجيتي: “لقد أظهرنا أن الخلايا السرطانية المعاد برمجتها يمكن أن تؤدي إلى هجوم دائم ونظامي على السرطان في الفئران واستجابة مماثلة للخلايا المناعية للمريض البشري. في المستقبل قد نكون قادرين على إخراج الخلايا السرطانية وتحويلها إلى ناقلات الخلايا المُقدّمة للمستضد وإعادتها إلى المرضى كلقاح علاجي للسرطان”.
وأضاف: “في النهاية، قد نكون قادرين على حقن الحمض النووي الريبي في المرضى وتحويل خلايا كافية لتنشيط جهاز المناعة ضد السرطان دون الحاجة إلى إخراج الخلايا أولاً. هذا خيال علمي في هذه المرحلة، ولكن هذا هو الاتجاه الذي نحن مهتمون بالسير فيه”.
وقد تم دعم العمل بتمويل من مؤسسة “لودويغ” لأبحاث السرطان، وصندوق “إيمرسون” الجماعي لأبحاث السرطان، ومؤسسة نيويورك للخلايا الجذعية، ومؤسسة ستينهارت-ريد، وجمعية سرطان الدم والأورام اللمفاوية، وصندوق جي. بنجامين إيكنهوف، وزمالة عائلة بلافاتنيك، ومؤسسة الأبحاث الألمانية، ومؤسسة نوت و أليس وولينبيرغ، وبرنامج ستانفورد لاستكشاف أبحاث الأحياء البشرية، والمعاهد الوطنية للصحة (منحة F31CA196029)، والجمعية الأمريكية لأمراض الدم، ومؤسسة “أيه بي غيانيني”، ومعهد ستانفورد للسرطان.
المصدر:
الهوامش:
[1] في علم الأحياء، تعتبر مستقبلات المستضدات الخيميرية (Chimeric Antigen Receptors – CARs) – المعروفة أيضًا باسم المستقبلات المناعية الخيميرية أو مستقبلات الخلايا التائية الخيميرية أو مستقبلات الخلايا التائية الاصطناعية – بروتينات مستقبلية تم تصميمها لمنح الخلايا التائية القدرة الجديدة على استهداف مستضد معين. المستقبلات هي خيمرية من حيث أنها تجمع بين كل من ربط مولد الضد ووظائف تنشيط الخلايا التائية في مستقبل واحد. ويكيبيديا [2] البروفيسور رافي ماجيتي، دكتوراه في الطب، رئيس قسم أمراض الدم، تم تعيينه مؤخرًا أستاذ “آر زي كاو” (RZ Cao). وهو المتلقي الأول لهذه الأستاذية، التي تعترف بقيادته غير العادية في العلاج المناعي للسرطان والعلوم الأساسية. وقد تأسست أستاذية “آر زي كاو” من قبل متبرع مجهول لدعم أساتذة العلوم الأساسية في كلية الطب. والأستاذيات الموهوبة (الممنوحة) هي أعلى وسام يُمنح في الأوساط الأكاديمية. إنها تدل على إيمان الجامعة بعضو هيئة التدريس، وتقدير قيادته ورؤيته، وتقديم الدعم المالي المستمر والحيوي. تكرم هذه الأستاذية إنجازات البروفيسور ماجيتي الهائلة والقيادة والتفاني في جامعة ستانفورد. المصدر: Ravi Majeti Named the RZ Cao Professor | Department of Medicine News | Stanford Medicine [3] تُعدُّ الساركوما من الأنواع السرطانية التي قد تُصيب مواضع متنوِّعة من الجسم. والساركوما مصطلح عام لمجموعة واسعة من السرطانات، التي تُصيب العظام والأنسجة الرِّخوة (وتُدعى أيضًا الأنسجة الضامة) (ساركوما النسيج الرِّخْو). هناك أكثر من 70 نوعًا من الساركوما. تَظهَر ساركوما النسيج الرِّخو في الأنسجة التي تربط وتدعم وتحيط بتراكيب الجسم الأخرى، والتي تتضمَّن العضلات، والدهون، والأوعية الدموية، والأوتار، وبطانة المفاصل. تختلف معالجة الساركوما بِناءً على نوع الساركوما وموضعها وعوامل أخرى. المصدر: موقع مايو كلينيك ساركوما – الأعراض والأسباب – Mayo Clinic (مايو كلينك) . والساركوما الليفية هي ورم اللحمة المتوسطة الخبيث المشتق من النسيج الضام الليفي وتتميز بوجود أرومات ليفية غير ناضجة أو خلايا مغزل كاشفة غير متمايزة في نمط ستوري. تنشأ الساركوما الليفية بشكل رئيسي في الأشخاص الذين تتراوح أعمارهم بين 25-79 وتنشأ في الأنسجة الليفية للعظام وتغزو العظام الطويلة أو المسطحة مثل عظم الفخذ والساق والفك السفلي. كما أنه يشمل السمحاق والعضلة العلوية. المصدر: ويكيبيديا.