تزریق نانوذرات، سلول‌های ایمنی NK را برای مبارزه با سرطان و اختلالات خود ایمنی برنامه‌ریزی مجدد می‌کند.

توسط آن ترافتون، موسسه فناوری ماساچوست

ویرایش شده توسط Sadie Harley، بررسی توسط Robert Egan

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

مهندسان MIT روش جدیدی را برای برنامه‌ریزی سلول‌های ایمنی کشنده طبیعی (NK) برای هدف قرار دادن سلول‌های T سرطانی یا سلول‌های T که خود واکنش‌پذیر شده‌اند، ایجاد کرده‌اند که منجر به بیماری‌هایی مانند لنفوم و هپاتیت خودایمنی می‌شود.

محققان با استفاده از تکنیک جدید خود می توانند سلول های NK را برای هدف قرار دادن سلول های T بیمار بدون حذف سلول های NK از بدن بیمار مجددا برنامه ریزی کنند. در عوض، آنها از نانوذرات لیپیدی برای رساندن RNA پیام رسان به طور مستقیم به سلول های NK استفاده می کنند. این مولکول‌های mRNA پروتئین‌هایی را رمزگذاری می‌کنند که به سلول‌های NK اجازه می‌دهند سلول‌های T ناکارآمد را جستجو کرده و از بین ببرند.

این سلول ها که به عنوان سلول های CAR NK شناخته می شوند، می توانند در برابر انواع بیماری ها مستقر شوند. رویکرد جدید تیم MIT می‌تواند یکی از موانع اصلی استفاده از این سلول‌ها، یعنی زمان و هزینه ساخت آنها در خارج از بدن را دور بزند.

دانیل اندرسون، پروفسور دپارتمان مهندسی شیمی MIT و عضو مؤسسه تحقیقاتی و علمی مهندسی سرطان پزشکی MIT، می‌گوید: «چالش‌های ساخت سلول‌های CAR NK قابل توجه است. ایده در اینجا این است که شما می‌توانید نانوذره‌ای را تحویل دهید که سلول‌های NK خود را با ساختار CAR اصلاح کرده و به آنها آموزش حمله به سلول‌های تومور را می‌دهد.»

اندرسون نویسنده ارشد این مطالعه است که در Nature Biotechnology منتشر شده است. نویسندگان اصلی مقاله یوانگ چن، فوق دکترای MIT و دانشجویان فارغ التحصیل MIT جولیا مونکویچ و حسیب موغل هستند. رابرت لنگر، استاد موسسه دیوید اچ. کخ در MIT، نیز نویسنده است.

در دهه گذشته، سازمان غذا و داروی ایالات متحده هفت درمان سرطان جدید را بر اساس سلول های T مهندسی شده به نام سلول های T گیرنده آنتی ژن کایمریک (CAR) تایید کرده است. گیرنده های آنتی ژن کایمریک پروتئین هایی هستند که می توانند در سلول های T جاسازی شوند و به آنها اجازه می دهند یک آنتی ژن هدف مانند پروتئین سرطان را شناسایی کنند. هنگامی که هدف شناسایی می شود، سلول T فعال می شود و سلول هدف را از بین می برد.

این رویکرد در درمان سرطان‌های خون، عمدتا سرطان‌هایی که از سلول‌های B منشأ می‌گیرند، از جمله انواع مختلفی از لوسمی، لنفوم و مولتیپل میلوما، موفقیت زیادی داشته است.

برای ساخت سلول های CAR T، پزشکان از بیمار نمونه خون می گیرند. نمونه به آزمایشگاه فرستاده می شود که در آن سلول های T جدا شده و سپس برای بیان پروتئین CAR مهندسی می شوند. هنگامی که سلول های CAR T به اندازه کافی تولید شد، به بیمارستان بازگردانده می شوند و به بیمار تزریق می شوند.

در سال های اخیر، دانشمندان شروع به استفاده از یک استراتژی مشابه برای ایجاد سلول های CAR NK کرده اند. یکی از مزیت های بالقوه سلول های CAR NK نسبت به سلول های CAR T این است که می توان از آنها برای کشتن سلول های T بیمار استفاده کرد. استفاده از سلول های CAR T برای درمان بیماری های سلول T اغلب به خوبی کار نمی کند زیرا سلول های T که برای هدف قرار دادن پروتئین های سلول T مهندسی شده اند ممکن است علاوه بر سلول های T بیمار، یکدیگر را نیز بکشند. این مسئله هنگام استفاده از سلول های NK برای هدف قرار دادن سلول های T ایجاد نمی شود.

چن می‌گوید: «سلول‌های NK می‌توانند این بدخیمی‌های سلول T را درمان کنند - نه تنها سرطان سلول T، بلکه بیماری‌های خودایمنی سلول T را نیز درمان می‌کنند.

با این حال، ساخت مقادیر زیادی از سلول‌های CAR NK بسیاری از مشکلات مشابه تولید سلول‌های CAR T را ایجاد می‌کند. برای ساده‌تر کردن این فرآیند، تیم MIT می‌خواست راهی برای تولید سلول‌های CAR NK "in vivo" - یعنی در بدن خود بیمار، بدون نیاز به برداشتن هیچ سلولی بیابد.

اندرسون می‌گوید: «اگر بیمار فقط بتواند از نانوذرات تزریق کند، این فرآیند به‌طور چشمگیری ساده‌تر می‌شود و هزینه‌ها را کاهش می‌دهد.

در حال حاضر، هیچ درمان سلولی CAR NK مورد تایید FDA وجود ندارد، اما بسیاری از محققان در حال کار بر روی توسعه آنها برای درمان سرطان یا اختلالات خود ایمنی هستند.

برای تولید این سلول‌ها، تیم MIT نانوذرات لیپیدی (LNPs) را طراحی کرد که می‌تواند یک محموله mRNA را تحویل دهد. این رشته‌های mRNA یک CAR را کد می‌کنند که می‌تواند انواع سلول‌های خاصی را هدف قرار دهد. برای مثال، آن‌ها می‌توانند یک CAR تحویل دهند که CD19، پروتئینی که در سلول‌های B یافت می‌شود، یا CD3، پروتئینی که در سلول‌های T خود واکنشی یافت می‌شود را هدف قرار دهد.

این ذرات با قطعات آنتی بادی پوشانده شده اند که به گیرنده های موجود در سطح سلول های NK متصل می شوند تا اطمینان حاصل شود که آنها به اهداف صحیح می رسند.

پس از تزریق این ذرات به موش، محققان دریافتند که آنها می توانند با موفقیت حدود 80 درصد از سلول های NK مورد نظر را برنامه ریزی مجدد کنند. سپس محققان پتانسیل این ذرات را برای درمان سرطان و هپاتیت خودایمنی که توسط سلول های T خودواکنشی ایجاد می شود، آزمایش کردند.

در یک مدل موش از نوع تهاجمی ملانوم، سه موش از پنج موش دریافت کننده LNP که سلول های NK خود را برای هدف قرار دادن سلول های سرطانی برنامه ریزی مجدد کردند، به بهبودی کامل رفتند.

محققان همچنین با استفاده از LNP ها برای درمان لنفوم سلول T در مدل انسانی موش، تخریب تومور قابل توجهی را دیدند، که زمانی ایجاد شد که موش‌ها سلول‌های خونی انسان را دریافت می‌کردند و به آنها اجازه می‌داد تا به طور موقت یک سیستم ایمنی شبیه انسان ایجاد کنند.

در این موش ها، تومورها پس از پنج تزریق LNP های برنامه ریزی مجدد ریشه کن شدند. این نتیجه مشابه چیزی بود که محققان هنگام درمان موش‌ها با سلول‌های CAR NK که با استفاده از روش مرسوم تولید شده بودند، دیدند - حذف سلول‌های NK، برنامه‌ریزی مجدد و بازگرداندن آنها به موش.

در نهایت، محققان نشان دادند که LNP های آنها می توانند سلول های CAR NK را تولید کنند که سلول های T خود واکنشی را هدف قرار می دهند. برای این کاربرد، آنها موش‌های مبتلا به هپاتیت خودایمنی را مطالعه کردند که در آن سلول‌های T به سلول‌های کبدی در کبد حمله می‌کنند. آنها دریافتند که در موش‌های تحت درمان، سلول‌های T فعال از بین رفته و آسیب کبدی بهبود یافته است. این اثرات تنها پس از یک بار تزریق LNP مشاهده شد.

لانگر می‌گوید: «این مطالعه نمونه‌ای عالی از قدرت سیستم‌های انتقال نانو و توانایی آن‌ها در درمان بالقوه سرطان و سایر بیماری‌ها است.

محققان امیدوارند که این نوع سلول‌های NK مهندسی شده بتوانند برای درمان انواع اختلالات خودایمنی ناشی از سلول‌های T ناکارآمد، از جمله مولتیپل اسکلروزیس و آرتریت روماتوئید استفاده شوند.

یوانگ چن و همکاران مهندسی در داخل بدن سلول‌های کشنده طبیعی CAR برای ایمونوتراپی با استفاده از نانوذرات لیپیدی هدایت‌شده با لیگاند. بیوتکنولوژی طبیعت (2026). DOI: 10.1038/s41587-026-03310-1. www.nature.com/articles/s41587-026-03310-1

ارائه شده توسط موسسه فناوری ماساچوست

کارشناسی علوم زیستی و اکولوژی. پیشینه آزمایشگاه میکروبیولوژی با تجربه اخبار دارویی در صنایع نفت، گاز و تجدیدپذیر. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →

این داستان با حسن نیت از MIT News (web.mit.edu/newsoffice/)، یک سایت محبوب که اخبار مربوط به تحقیقات، نوآوری و آموزش MIT را پوشش می دهد، بازنشر شده است.