دور مهم للخلايا الجذعية المعدلة وراثيًا في مكافحة الأورام

طوَّر باحثون صينيون طريقةً جديدةً لهندسة الخلايا القاتلة الطبيعية (NK) بكفاءة، وذلك لاستخدامها في العلاج المناعي للسرطان.

تُعدّ الخلايا القاتلة الطبيعية أساسيةً في الدفاعات المبكرة ضد الفيروسات والسرطان، بالإضافة إلى أدوار أخرى في الجهاز المناعي، مما يجعلها مناسبةً تمامًا للعلاج المناعي للسرطان.

على سبيل المثال، يتضمن علاج مستقبلات المستضدات الكيمرية (CAR)-NK إضافة مستقبل مُصنّع في المختبر (CAR) إلى خلية قاتلة طبيعية، مما يُمكّنها من التعرف على مستضد مُحدد على خلية سرطانية ومهاجمته.

ومع ذلك، تعتمد علاجات المناعة CAR-NK التقليدية بشكل أساسي على الخلايا القاتلة الطبيعية الناضجة المعزولة من الأنسجة البشرية، مثل الدم المحيطي أو دم الحبل السري، وهو ما يفرض تحديات متعددة، بما في ذلك التباين العالي، وانخفاض كفاءة الهندسة، وتكاليف المناولة العالية، والمعالجة التي تستغرق وقتا طويلا.

توليد الخلايا القاتلة الطبيعية

الآن، قام فريق بحثي بقيادة البروفيسور وانج جينيونج من معهد علم الحيوان التابع للأكاديمية الصينية للعلوم بتطوير طريقة جديدة لتوليد الخلايا القاتلة الطبيعية المستحثة (أي المولدة في المختبر) (iNK) وخلايا iNK المعدلة وراثيًا (CAR-iNK) من الخلايا الجذعية المكونة للدم والخلايا السلفية (HSPCs) CD34 + المشتقة من دم الحبل السري.

نُشرت الدراسة في مجلة Nature Biomedical Engineering.

أُعيقت محاولات سابقة لتوليد خلايا قاتلة طبيعية من خلايا CD34 + HSPCs المشتقة من دم الحبل السري بسبب ضعف كفاءة التحريض وعدم النضج الوظيفي للخلايا الناتجة. وللتغلب على هذه العوائق، حوّل الباحثون الهندسة الوراثية إلى مرحلة CD34 + HSPC المبكرة، جامعين بين نقل CAR، وتوسع الخلايا السلفية بكفاءة، والالتزام بسلالة الخلايا القاتلة الطبيعية.

بدأت العملية المكونة من 3 خطوات بتوسيع خلايا CD34 + HSPCs (أو خلايا HSPCs المحولة بـ CD19 CAR) باستخدام خلايا التغذية AFT024 المشعة، مما أدى إلى تحقيق نمو يتراوح بين 800 إلى 1000 ضعف في غضون 14 يومًا.

بعد ذلك، زُرعت الخلايا المتوسعة مع خلايا تغذية OP9 لتكوين تجمعات عضوية مكونة للدم اصطناعية، وهي هياكل تعزز التزامًا فعالًا بسلالة الخلايا القاتلة الطبيعية وتطورها.

وأخيرًا، خضعت الخلايا المنضمة إلى سلالة الخلايا القاتلة الطبيعية للنضج والتكاثر، مما أسفر عن خلايا iNK أو CAR-iNK نقية للغاية، معبرة عن CD16 داخلي المنشأ.

من الجدير بالذكر أن هذه الطريقة أظهرت أن خلية دم حبل سري واحدة مزودة بـ CD34 + يمكنها إنتاج ما يصل إلى 14 مليون خلية iNK أو 7.6 مليون خلية CAR-iNK.

نظريًا، يكفي خُمس وحدة دم الحبل السري القياسية لتوليد خلايا كافية لتزويد آلاف - أو حتى عشرات الآلاف - من الجرعات العلاجية.

من التطورات المهمة الانخفاض الكبير في كمية الناقل الفيروسي اللازمة لهندسة الخلايا الجذعية السرطانية (CAR)، فمقارنةً بالحمل الفيروسي اللازم عادةً لهندسة الخلايا القاتلة الطبيعية الناضجة، استخدمت الطريقة الجديدة ما بين 1/140,000 (بحلول اليوم الثاني والأربعين من الزراعة) و1/600,000 (بحلول اليوم التاسع والأربعين) من كمية الناقل.

في الاختبارات الوظيفية، أكد الفريق أن كلاً من خلايا iNK وCAR-iNK أظهرت نشاطًا قويًا في قتل الأورام.

في نماذج الفئران المُستزرعة من سلالات الخلايا (CDX) والمُستزرعة من المرضى (PDX) لسرطان الدم الليمفاوي الحاد للخلايا البائية البشرية (B-ALL)، كبحت خلايا CD19 CAR-iNK نمو الورم وأطالت مدة بقاء الحيوانات.

وأشار الباحثون إلى أن الطريقة الجديدة لم تعمل على تعزيز كفاءة تحفيز خلايا iNK وCAR-iNK فحسب، بل أدت أيضًا إلى خفض تكلفة هندسة CAR بشكل كبير.