محدودیت‌های ایمنی‌درمانی با کمک نانوذرات رفع می‌شود

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، تومور‌های سرطانی که با استفاده از جراحی یا شیمی‌درمانی قابل درمان نیستند، گاهی به گزینه‌های دیگری مانند ایمونوتراپی پاسخ می‌دهند، اما حتی درمان سرطان با استفاده از سیستم ایمنی بدن محدودیت‌های خود را دارد. یک مطالعه جدید توسط محققان دانشگاه ویسکانسین مادیسون، رویکرد جدید بالقوه‌ای برای رفع محدودیت‌های ایمونوتراپی ارائه کرده است که هدف از آن باز کردن مسیر‌های مؤثرتر است.

نتایج این پروژه در نشریه Nature Communications منتشر شده است. این روش بسته به موقعیت و نوع تومور، به هیدروژل متکی است تا مجموعه‌ای از روش‌های درمانی را ارائه دهد که پاسخ سیستم ایمنی بدن را به سلول‌های سرطانی منتقل کند. این تحقیق به رهبری کوانین هو، استاد دانشکده داروسازی انجام شده است، که بر توسعه روش قبلی این گروه تکیه دارد که در آن از سیستم‌های تحویل داروی هیدروژل و پیشرفت در درک نوع منحصر به فرد مرگ سلولی به نام پیروپتوز استفاده شده است.

مرگ سلولی نقش مهمی در سرطان و درمان آن دارد. در حالی که سلول‌های طبیعی سرانجام می‌میرند و توسط سلول‌های جدید جایگزین می‌شوند، سلول‌های سرطانی سیگنال‌های بدن که فرمان خودکشی صادر می‌کنند، را نادیده می‌گیرند و منجر به رشد کنترل نشده تومور‌هایی می‌شوند که می‌توانند در اطراف بدن گسترش یابد.

دانشمندان معتقدند پیروپتوز یک پاسخ ایمنی به میکروب‌های مهاجم و سایر عوامل بیماری‌زا است. در سال‌های اخیر، آن‌ها همچنین نشان داده‌اند که پیروپتوز ممکن است ابزاری قدرتمند برای کشتن سلول‌های سرطانی باشد. این امر به این دلیل است که پیروپتوز سلول‌ها را به بیرون راندن محتوای خود سوق می‌دهد، از جمله آنتی‌ژن‌های مرتبط با سرطان، که با خارج شدن این ترکیبات از سلول، سیستم ایمنی بدن می‌تواند آن هدف قرار دهد.

هو می‌گوید: «ما از ویژگی‌های پیروپتوز هیجان‌زده هستیم، زیرا می‌تواند باعث آزاد شدن محتوای داخل سلولی و همچنین آنتی‌ژن‌های مرتبط با تومور شود و یک واکنش ایمنی قوی ایجاد کند.»

با این حال، محققان باید بر موانع قابل توجهی غلبه کنند تا به‌طور مؤثر پیروپتوز را در برابر تومور‌ها مهار کنند. مهمتر از همه غلبه بر توانایی سلول‌های تومور در ترمیم خود در هنگام پیروپتوز است که توانایی سیستم ایمنی بدن در تشخیص و از بین بردن سرطان را کاهش می‌دهد. هو می‌گوید: «سلول‌های سرطانی همیشه یک سیستم برای دفاع از خود دارند.»

در مورد پیروپتوز، یک کمپلکس پروتئینی معروف به ESCRT III برای ترمیم غشای سلول آسیب‌دیده و متوقف کردن مرگ سلول وجود دارد. هنگامی‌که یک سلول سرطانی است، این بدان معنی است که ESCRT III از تشخیص سلول‌های ایمنی بدن و حمله به آنتی‌ژن‌های مرتبط با تومور که در طول پیروپتوز بیرون ریخته می‌شود، جلوگیری می‌کند.

برای غلبه بر این مشکل، سیستم تحویل دارویی که هو و همکارانش ایجاد کردند می‌تواند به کار آید. مولکول‌های اتصال کوتاه در نانوذرات محصور شده‌اند که به صورت ویژه برای ریز محیط‌زیست در اطراف تومور‌ها طراحی شده‌اند، که اسیدی‌تر از بافت غیر سرطانی است. اسید به آرامی نانوذرات را تجزیه می‌کند و باعث آزاد شدن تدریجی و پایدار مولکول‌های مهم می‌شود. هو و همکارانش سیستم دوگانه دارویی را در دو فرمولاسیون-یک هیدروژل تزریقی و یک پچ سلول مبتنی بر هیدروژل قابل کاشت-در مدل‌های موش حاوی سلول‌های سرطان پستان متاستاتیک، ملانوما و سرطان تخمدان آزمایش کردند. نتایج امیدوارکننده بود. هو می‌گوید: «این نتایج برای من واقعاً هیجان‌انگیز است. ما می‌توانیم این پلتفرم تحویل را برای کار در برنامه‌های مختلف سفارشی‌سازی کنیم.»