یک واکسن مبتنی بر نانوذرات توانسته است موشها را با آموزش سیستم ایمنیشان برای نابودی تومورها قبل از شکلگیری آنها، عاری از سرطان نگه دارد. این واکسن حافظه ایمنی بسیار قدرتمندی ایجاد کرده و تا ۸۸ درصد از موشهای واکسینهشده را بدون تومور نگه داشته و از گسترش سرطان جلوگیری کرده است. سازوکار واکسن، مبتنی بر آموزش سیستم ایمنی برای هدف قرار دادن آنتیژنهای سرطانی است و همین موضوع موجب ایجاد محافظت طولانیمدت و گسترده میشود.
پیشگیری قوی از سرطان در موشها با واکسن نانوذرهای
گروه پژوهشی دانشگاه ماساچوست امهرست نشان داده که یک واکسن مبتنی بر نانوذرات قادر است بروز ملانوما، سرطان پانکراس و سرطان پستان سهگانه منفی را در موشها پیشگیری کند. بسته به نوع سرطان، تا ۸۸ درصد از موشهای واکسینهشده بدون تومور باقی ماندند و این روش میزان گسترش سرطان در بدن را کاهش داده یا در برخی موارد کاملاً مسدود کرده است.
پرهبانی آتوکوراله (Prabhani Atukorale)، استاد مهندسی زیستپزشکی در دانشگاه ماساچوست امهرست، توضیح داد که طراحی نانوذرات به گونهای انجام شده است که با فعال کردن سیستم ایمنی از طریق مسیرهای متعدد و ترکیب آن با آنتیژنهای اختصاصی سرطان، از رشد تومور جلوگیری کرده و نرخ بقا را به شکل چشمگیری افزایش میدهد.
آتوکوراله پیشتر نشان داده بود که طراحی دارویی مبتنی بر نانوذرات میتواند تومورهای موجود را در موشها کوچک کرده یا از بین ببرد. نتایج جدید نشان میدهد که همین فناوری به عنوان راهبردی پیشگیرانه نیز مؤثر است.
آزمایش واکسن با آنتیژنهای ملانوما
در نخستین مرحله از پژوهش، پلتفرم نانوذرهای همراه با پپتیدهای شناختهشده ملانوما استفاده شد. این ترکیب، سلولهای T را فعال کرد تا سلولهای ملانوما را شناسایی کرده و نابود کنند. سه هفته پس از واکسیناسیون، موشها در معرض ملانوما قرار گرفتند.
۸۰ درصد از موشهایی که واکسن نانوذرهای تقویتشده دریافت کردند، در طول کل دوره ۲۵۰ روزه بدون تومور ماندند. تمامی موشهایی که واکسن کلاسیک بدون نانوذرات یا واکسن دیگر یا هیچ واکسنی دریافت نکرده بودند، دچار تومور شدند و هیچیک بیش از ۳۵ روز زنده نماندند.
این واکسن همچنین از گسترش ملانوما به ریهها جلوگیری کرد. زمانی که موشها به شیوهای مشابه متاستاز در معرض سلولهای ملانوما قرار گرفتند، هیچیک از موشهای واکسینهشده با این نانوذرات دچار تومور ریوی نشدند، در حالی که همه موشهای دیگر دچار تومور گردیدند.
آتوکوراله گفت که متاستاز همچنان بزرگترین چالش برای درمان سرطان بوده و بخش عمده مرگومیر بیماران ناشی از همین فرآیند است.
حافظه ایمنی پایدار در سراسر بدن
آتوکوراله این محافظت را حافظه ایمنی مینامد و تأکید میکند که این حافظه نهتنها در یک ناحیه از بدن بلکه در سراسر بدن برقرار است زیرا سیستم ایمنی تمام بافتها را پوشش میدهد.
در مرحله نخست، از آنتیژنهای اختصاصی ملانوما استفاده شد. اما تولید آنتیژن اختصاصی برای هر نوع سرطان به توالییابی ژنومی کامل یا روشهای پیچیده بیوانفورماتیک نیاز دارد. برای حل این مشکل، مرحله دوم پژوهش با استفاده از سلولهای مردهی تومور (لیزات تومور) انجام شد. موشهایی که با این واکسن مبتنی بر لیزات و نانوذرات واکسینه شدند، سپس در معرض سلولهای ملانوما، آدنوکارسینومای مجرای پانکراس و سرطان پستان سهگانه منفی قرار گرفتند.
نرخ بالای دفع تومور در چندین نوع سرطان
نتایج چشمگیر بود: ۸۸ درصد از موارد سرطان پانکراس، ۷۵ درصد از موارد سرطان پستان و ۶۹ درصد از موارد ملانوما با موفقیت توسط سیستم ایمنی دفع شدند. همچنین تمامی موشهایی که بدون تومور باقی مانده بودند، هنگام قرار گرفتن در معرض سلولهای سرطانی به صورت سیستمیک، در برابر متاستاز نیز مقاومت نشان دادند.
گریفین کین، پژوهشگر پسادکترا و از نویسندگان مقاله، توضیح داد که پاسخ شدید سلولهای T کلید اصلی افزایش بقای موشها است.
مکانیسم ایجاد پاسخ ایمنی قدرتمند توسط واکسن نانوذرهای
این فعالسازی قدرتمند سلولهای T نتیجه ساختار ویژه نانوذرات در واکسن است. هر واکسن از دو مؤلفه اصلی تشکیل شده است: آنتیژن و ادجوانت. آنتیژن بخش شناساگر پاتوژن (در این مطالعه، سلول سرطانی) است و ادجوانت سیستم ایمنی را تحریک میکند تا آنتیژن را به عنوان تهدید شناسایی کند.
آتوکوراله و تیم او واکسنهایی طراحی کردهاند که رفتار پاتوژنها را در تحریک سیستم ایمنی تقلید میکنند. برای فعالسازی مؤثر، چندین مسیر هشداری باید به طور همزمان تحریک شوند. با این حال، بسیاری از ادجوانتهای امیدوارکننده سرطان به دلیل ناسازگاری مولکولی مشابه جدایش آب و روغن، قابل ترکیب نیستند. برای رفع این مشکل، تیم پژوهشی یک نانوذره لیپیدی طراحی کرده است که میتواند دو ماده محرک ایمنی را به شکل هماهنگ و پایدار حمل و رهاسازی کند.
به سوی توسعه یک پلتفرم فراگیر واکسن سرطان
پژوهشگران معتقدند این سیستم نانوذرهای یک پلتفرم انعطافپذیر ایجاد میکند که میتواند برای انواع متعدد سرطان مورد استفاده قرار گیرد. آنان کاربرد این فناوری را هم در درمان و هم در پیشگیری محتمل میدانند، خصوصاً برای افرادی که در معرض خطر بالای ابتلا به سرطان هستند. همین مفهوم مبنای تأسیس شرکت نوپای NanoVax Therapeutics توسط آتوکوراله و کین شده است.
کین توضیح داد که فناوری اصلی این شرکت مبتنی بر همین نانوذره و رویکرد درمانی همراه آن بوده و هدف نهایی، رساندن این فناوری به کاربرد مستقیم بالینی برای بهبود زندگی بیماران است.
گام بعدی آتوکوراله و کین توسعه این فناوری برای تولید واکسن درمانی است و آنان نخستین مراحل کاهش ریسک انتقال آن به کاربرد بالینی را آغاز کردهاند.
دیدگاه ها