دقائق نانوية متطورة تحرم الخلايا السرطانية من الحماية من العلاج المناعي (التفاصيل الكاملة)
أعلن المكتب الإعلامي لجامعة ولاية تكساس الأمريكية أن علماء الأحياء الجزيئية ابتكروا دقائق نانوية تلتصق بالخلايا السرطانية وتميّزها بجزيئات بروتينية تجعل الورم عرضة للعلاج المناعي.
ويقول البروفيسور جيانغ وين من الجامعة: "تسمح الطريقة التي ابتكرناها بتغيير خصائص الخلايا السرطانية الصلبة، بحيث تصبح مشابهة لأورام سرطان الدم المعرضة تقليديا للعلاج المناعي. وإذا كانت هذه البنى النانوية تعمل في الظروف السريرية، فإن هذا سيضعف كثيرا أنواع خلايا السرطان التي لم تكن عادة تستجيب للعلاج المناعي".
دقائق نانوية متطورة تحرم الخلايا السرطانية من الحماية من العلاج المناعي (التفاصيل الكاملة)
وكما هو معروف تقاوم أنواع مختلفة من السرطان تأثيرات العلاج الكيميائي والعلاج الإشعاعي بشكل فعال للغاية وغالبا ما تستمر في انتشارها في الجسمر. لمحاربة هذه الأنواع من الخلايا السرطانية، يبتكر علماء الأحياء أنواعا مختلفة من اللقاحات والعلاج المناعي، "لتدريب" منظومة المناعة على تدمير النقائل والأورام الأولية ذاتيا.
وقد اكتشف البروفيسور جيانغ وين وفريقه العلمي حلا بسيطا وفعالا لهذه المشكلة، بعد ان اكتشفوا ان الخلايا السرطانية المعرضة للعلاج المناعي تنتج كميات كبيرة من بروتين SLAMF7. وتستخدم الخلايا الليمفاوية جزيئات هذا البروتين كعلامة لتمييز الخلايا السرطانية عن الخلايا السليمة. واستنادا إلى ذلك، افترض العلماء أن نقص SLAMF7 في الخلايا السرطانية قد يكون السبب في مقاومتها للعلاج المناعي، وبناء على هذه الفكرة، ابتكروا دقائق نانوية يمكن أن تلتصق بسطح الخلايا السرطانية وتميزها عن غيرها بجزيئات بروتين SLAMF7.
وأكدت نتائج الاختبارات التي أجراها الباحثون هذه الفرضية، فأصبحت الخلايا الليمفاوية تدمر الخلايا السرطانية بنشاط واضح، ما زاد من فعالية العلاج المناعي.
ووفقا للباحثين، ستجعل التعديلات البسيطة على بنية الدقائق النانوية التي ابتكروها من الممكن في المستقبل تعزيز تأثير العلاج المناعي على أنواع أخرى من الأورام الصلبة، التي لم تتأثر الآن تقريبا بمثل هذه الأساليب لعلاج السرطان، ما سيوسع بشكل كبير من فعالية العلاج المناعي للسرطان.
يمكن أن يساعد اختبار دم خاص على اكتشاف السرطان مبكرا قبل انتشاره في جميع أنحاء الجسم، بغية علاجه والتخلص منه.
وهذا هو السبب في أن الأطباء يوصون بإجراء فحص منتظم للعديد من أنواع السرطان الشائعة، باستخدام مجموعة متنوعة من الأساليب.
وعلى الرغم من أهمية إجراء جميع الاختبارات، إلا أن إجراءها قد يكون صعبا من الناحية اللوجستية، ومكلفا، وأحيانا غير مريح للمرضى. ولكن ماذا لو استطاع اختبار دم واحد فحص معظم أنواع السرطان الشائعة دفعة واحدة؟
لقد سعى الخبراء لتطوير اختبارات الكشف المبكر عن السرطانات المتعددة، أو MCEDs، كأولوية لـ Cancer Moonshot، وهو جهد فدرالي قيمته 1.8 مليار دولار لتقليل معدل وفيات السرطان وتحسين نوعية حياة المعالجين الناجين من السرطان والذين يتعاشون معه.
وتعتقد كولين بريتشارد، أستاذة الطب المخبري وعلم الأمراض، كلية الطب بجامعة واشنطن، أن اختبارات MCED من المحتمل أن تغير فحص السرطان في المستقبل القريب، خاصة إذا تلقوا دعما فيدراليا قويا لتمكين الابتكار السريع.
كيف تعمل اختبارات MCED
تفرز جميع الخلايا في الجسم، بما في ذلك الخلايا السرطانية، حمضا نوويا في مجرى الدم عندما تموت. وتبحث اختبارات MCED عن الكميات الضئيلة من الحمض النووي للورم في مجرى الدم. ويحتوي هذا الحمض النووي "الخالي من الخلايا" على معلومات حول نوع النسيج الذي أتى منه وما إذا كان طبيعيا أم سرطانيا.
ولا يعد اختبار البحث عن الحمض النووي للورم المنتشر في الدم بالأمر الجديد. فهذه الخزعات السائلة تستخدم أصلا على نطاق واسع لكشف المرضى المصابين بالسرطان في مراحل متقدمة.
ويستخدم الأطباء اختبارات الدم هذه للبحث عن الطفرات في الحمض النووي للورم التي تساعد على توجيه العلاج. ونظرا لأن المرضى المصابين بالسرطان في مراحل متأخرة يميلون إلى وجود كمية كبيرة من الحمض النووي للورم في الدم، فمن السهل نسبيا اكتشاف وجود هذه التغيرات الجينية.
وتختلف اختبارات MCED عن الخزعات السائلة الحالية بأنها تحاول اكتشاف السرطان في مراحله المبكرة، عندما لا يكون هناك بعد العديد من الخلايا السرطانية. وقد يكون اكتشاف هذه الخلايا السرطانية أمرا صعبا في وقت مبكر لأن الخلايا غير السرطانية تفرز أيضا الحمض النووي في مجرى الدم.
ونظرا لأن معظم الحمض النووي المنتشر في مجرى الدم يأتي من خلايا غير سرطانية، فإن اكتشاف وجود عدد قليل من جزيئات الحمض النووي للسرطان يشبه العثور على إبرة في كومة قش. وهو ما يجعل الأمور أكثر صعوبة، إذ تفرز خلايا الدم الحمض النووي غير الطبيعي بشكل طبيعي مع تقدم العمر، ويمكن الخلط بين هذه الخيوط لتعميمها بحيث تشمل الحمض النووي للسرطان. وهذه الظاهرة، المعروفة باسم تكوين الدم النسيلي، أربكت المحاولات المبكرة لتطوير اختبارات MCED، وأسفرت عن العديد من النتائج الإيجابية الكاذبة.
ولحسن الحظ، فإن الاختبارات الأحدث قادرة على تجنب تداخل طبيعة خلايا الدم من خلال التركيز على نوع من "الباركود الجزيئي" المتضمن في الحمض النووي للسرطان والذي يحدد النسيج الذي أتى منه. وهذه الرموز الشريطية هي نتيجة مثيلة الحمض النووي والتعديلات الموجودة بشكل طبيعي على سطح الحمض النووي والتي تختلف باختلاف أنواع الأنسجة في الجسم.
وعلى سبيل المثال، أنسجة الرئة لها نمط مثيلة DNA مختلف عن نمط أنسجة الثدي. وعلاوة على ذلك، تحتوي الخلايا السرطانية على أنماط مثيلة غير طبيعية للحمض النووي ترتبط بنوع السرطان. ومن خلال فهرسة أنماط مثيلة الحمض النووي المختلفة، يمكن أن تركز اختبارات MCED على أقسام الحمض النووي التي تميز بين الأنسجة السرطانية والأنسجة الطبيعية وتحدد موقع أصل السرطان.
ويوجد حاليا العديد من اختبارات MCED قيد التطوير وفي التجارب السريرية. ولا يوجد اختبار MCED معتمد حاليا من قبل إدارة الأغذية والعقاقير أو موصى به من قبل الجمعيات الطبية.
وفي عام 2021، أطلقت شركة GRAIL للتكنولوجيا الحيوية أول اختبار MCED متاح تجاريا في الولايات المتحدة. ويكتشف اختبار Galleri أكثر من 50 نوعا مختلفا من السرطانات. وما لا يقل عن شركتين أخريين مقرهما الولايات المتحدة، هما Exact Sciences وFreenome، وشركة صينية واحدة، Singlera Genomics، لديها اختبارات قيد التطوير.
وتستخدم بعض هذه الاختبارات طرقا مختلفة للكشف السرطان بالإضافة إلى تعميم الحمض النووي للورم، مثل البحث عن البروتينات المرتبطة بالسرطان في الدم.
وسيستغرق اكتشاف كيفية تنفيذ اختبارات MCED في العيادة سنوات عديدة.
وبدأ الباحثون والأطباء في الإجابة عن أسئلة حول من الذي يجب اختباره، وفي أي عمر، وكيف ينبغي أخذ التاريخ الطبي والعائلي السابق في الاعتبار. إن وضع إرشادات لكيفية تقييم الأطباء لنتائج MCED الإيجابية لا يقل أهمية عن ذلك.
وهناك أيضا قلق من أن اختبارات MCED قد تؤدي إلى الإفراط في تشخيص سرطانات منخفضة المخاطر وعديمة الأعراض، من الأفضل تركها دون اكتشاف.