مطالعه بر روی تعامل تومور/سلول ایمنی می تواند بر ایمنی درمانی سرطان تأثیر بگذارد

دانشمندان آزمایشگاه ملی لاورنس لیورمور (LLNL) در حال بررسی تعامل بین سلول های سرطانی و ماتریکس خارج سلولی (ECM) – “داربست” اندام ها – دریافتند که پروتئین های موجود در ECM می توانند به طور چشمگیری بر توانایی سیستم ایمنی در کشتن تومورها تأثیر بگذارند. محققان گفتند این یافته ها به صورت آنلاین در مجله منتشر شده است بیوموادمی تواند یک رویکرد جدید برای مطالعه سرکوب سیستم ایمنی موجود در بسیاری از سرطان های سینه باشد و مسیرهای جدیدی را برای فعال کردن سیستم ایمنی برای هدف قرار دادن سرطان باز کند.

در این مقاله، مهندسان و زیست‌شناسان LLNL در مورد توسعه روشی برای آزمایش اثر سلول‌های T – گلبول‌های سفید خونی که در افراد سالم نظارت می‌کنند و سلول‌های پیش سرطانی را از بین می‌برند، گزارش می‌دهند. اما در اکثر سرطان‌های سینه، این سلول‌های T نمی‌توانند کار خود را انجام دهند.

محققان سلول‌های تومور و ایمنی را روی ترکیبات مختلف ECM (مولکول‌ها و پروتئین‌هایی که سیستم پشتیبانی ساختاری سلول‌ها را می‌سازند) کشت دادند. این تیم با غربالگری 25000 سلول روی 36 ترکیب مختلف از 9 پروتئین ECM، برای اولین بار نشان داد که توانایی سلول های ایمنی در پاکسازی تومورها توسط ساختار بستر ECM تنظیم می شود.

نکته شگفت‌انگیز این بود که پیدا کردن توانایی سلول ایمنی برای کشتن تومور بستگی به این دارد [scaffolding proteins] کلر رابرتسون، مهندس مکانیک LLNL، که کار را رهبری می کرد، گفت: “بسته به محیط ECM، سلول های تومور یا کاملاً حساس بودند و از بین رفتند یا کاملاً در برابر سلول های T مقاوم بودند.”

مهم‌تر از همه، این تیم دریافت که در حضور کلاژن IV، سلول‌های سرطانی پستان بیشتر رشد می‌کنند و در برابر سلول‌های T مقاوم‌تر هستند، در حالی که سلول‌های T بیشتر احتمال دارد از بین بروند. رابرتسون گفت: “سلول های T که کلاژن IV را لمس می کردند، کار خود را انجام نمی دادند.” در واقع، ما متوجه شدیم که هر زمانی که کلاژن IV در ترکیب بود، سلول‌های T به جای سلول‌های تومور می‌میرند – دقیقاً همان چیزی که اگر تومور دارید نمی‌خواهید بیفتد.

محققان همچنین کشف کردند که در کلاژن IV، سلول‌های T امضاهای ژنی مربوط به کشتن سلول‌های مضر را خاموش می‌کنند، در حالی که سلول‌های تومور امضای سیتوکین‌هایی را فعال می‌کنند که پیام‌هایی مبنی بر عدم وجود تومور به سلول‌های T ارسال می‌کنند.

رابرتسون گفت که نتایج تجربی سرنخ هایی را ارائه می دهند که چرا درمان های ایمن ایمن مانند مهارکننده های لیگاند مرگ برنامه ریزی شده 1 (PD-L1) که پیش آگهی سرطان های مختلف را بهبود بخشیده اند، تا حد زیادی در درمان سرطان سینه بی اثر بوده اند. او توضیح داد که سرطان سینه به ندرت توسعه PD-L1 را به عنوان نشانگرهای زیستی بیان می کند، که باعث می شود بیماران واجد شرایط چنین درمان هایی نباشند. رابرتسون افزود: نکته مهم این است که سلول های تومور کشت شده روی کلاژن IV PD-L1 را خاموش کردند، اما همچنان سرکوب شدید سیستم ایمنی را نشان دادند، شبیه آنچه در تومورهای سینه انسان اتفاق می افتد.

“سوال این است که برای فعال کردن سیستم ایمنی در این بیماران چه کاری می توانیم انجام دهیم؟ چیزی که واقعاً هیجان انگیز است این واقعیت است که ما مکانیسم کاملاً منحصر به فردی برای سرکوب سیستم ایمنی پیدا کرده ایم. این بدان معنی است که ما یک روش کاملاً جدید برای هدف قرار دادن سرطان داریم. ” او گفت.

این کار توسط یک ابتکار راهبردی تحقیق و توسعه هدایت شده توسط آزمایشگاه (LDRD SI) در مورد تومورها و از کمک هزینه تحصیلی لارنس رابرتسون تامین شد. محققان گفتند خط لوله ای که آنها توسعه دادند می تواند فراتر از سرطان سینه برای تقریباً هر نوع سرطانی اعمال شود.

مت کولمن، یکی از نویسندگان، رهبر گروه ایمونوبیولوژی ترجمه در علوم زیستی آزمایشگاه، گفت: «این تحقیق رویکرد جدیدی را برای شناسایی و جداسازی مؤلفه‌های حیاتی برای درک بیولوژی تومورها ارائه می‌کند، که ممکن است بینش جدیدی برای درمان هدفمندتر سرطان ارائه کند». بخش بیوتکنولوژی

گام بعدی این تیم این است که تعیین کند چه داروهایی می‌تواند تعاملات بین کلاژن IV، سلول‌های تومور و سلول‌های T را با هدف نهایی ایجاد یک نامزد درمانی جدید که قادر به فعال کردن سیستم ایمنی در بیماران مبتلا به سرطان پستان باشد، هدف قرار دهد.

مونیکا مویا، مهندس زیست پزشکی LLNL، سرپرست مهندسی این پروژه، گفت: “در LDRD SI خود، ما تصمیم گرفتیم یک پلت فرم مدل سه بعدی تومور را با این ذهنیت توسعه دهیم که اگر بتوانید چیزی بسازید، واقعا آن را درک می کنید.” “این کار برای درک نحوه ساخت سیستم‌هایی برای اطمینان از رفتار سلول‌ها در داخل بدن بسیار مهم بود، اما اساساً به یک عنصر قبلاً ناشناخته زیست‌شناسی سلول T می‌پردازد. ما مفتخریم که از مهندسی زیستی برای رسیدگی به سؤالات فوری در مورد سلامت انسان استفاده می‌کنیم. ”