سوئیچ ایمنی کنترل شده با نور می تواند برای از بین بردن سلول های سرطانی استفاده شود

به تازگی، محققان موسسه مهندسی فرآیند (IPE) آکادمی علوم چین (CAS) و دانشگاه آکادمی علوم چین (UCAS) یک پلت فرم جدید واکسن سلول تومور کامل (TCV) ایجاد کرده اند که می تواند به پالس مطلوب دست یابد. تقویت سیستم ایمنی از طریق اجرای نور مادون قرمز نزدیک (NIR) در محل واکسیناسیون با توجه به پیشرفت تومور. نتایج تحقیقات به صورت آنلاین در Nature Communications منتشر شده است.
واکسن سلول تومور کامل چیست؟ مزایای واکسن سلول کامل تومور نسبت به سایر واکسن های تومور چیست؟ سناریوهای کاربرد آتی این واکسن چیست؟ در 21 آگوست، خبرنگار علم و فناوری دیلی با کارشناسانی که این تحقیق را انجام دادند، مصاحبه کرد.
واکسن سلول تومور کامل پتانسیل درمان دقیق فردی را دارد
واکسن های تومور مدت هاست که به عنوان یک شکل امیدوار کننده از ایمونوتراپی تومور در نظر گرفته می شود که می تواند از سیستم ایمنی بدن برای مبارزه با سلول های تومور استفاده کند. در میان واکسن‌های تومور، واکسن‌های سلول تومور یک نوع کلاسیک از ایمونوتراپی فردی تومور هستند.
به طور خاص، واکسن های سلول تومور کامل، واکسن های توموری هستند که از غیرفعال کردن سلول های تومور کامل با استفاده از ابزارهای فیزیکی یا شیمیایی به دست می آیند. Yanlin Lv، نویسنده اول مقاله و محقق وابسته در موسسه مهندسی فرآیند، به خبرنگاران گفت که درمان غیرفعال باعث می شود سلول های تومور خاصیت تومورزایی ذاتی خود را از دست بدهند اما ایمنی خود را حفظ کنند، بنابراین واکسن سلول تومور کل دارای مجموعه کاملی از آنتی ژن های خاص تومور و مرتبط با تومور که می توانند پاسخ ایمنی خاصی را از بدن ایجاد کنند.
پس از واکسیناسیون، آنتی ژن‌های تومور واکسن آزاد می‌شوند و سلول‌های ارائه‌دهنده آنتی‌ژن (یک دسته از سلول‌های ایمنی) را برای شناسایی، جذب و ارائه آن‌ها تحریک می‌کنند و سپس سیستم ایمنی بدن را فعال می‌کنند تا به طور اختصاصی سلول‌های تومور را از بین ببرند، بنابراین رشد را مهار می‌کنند. تومور یا از بین بردن تومور.
به نظر Lv Yanlin، در مقایسه با سایر واکسن‌های تومور، واکسن‌های سلول تومور کامل سه مزیت عمده دارند. اولاً، از نظر آماده‌سازی، واکسن‌های سلول تومور کامل ساده، ارزان و به راحتی به دست می‌آیند؛ در عین حال، واکسن‌های سلول کامل تومور حاوی تمام آنتی‌ژن‌های تومور هستند که می‌تواند از فرآیند پیچیده شناسایی آنتی‌ژن‌های تومور جلوگیری کند. و می تواند یک پاسخ ایمنی چند ظرفیتی را القا کند و احتمال فرار ایمنی را کاهش دهد." Lv Yanlin گفت، علاوه بر این، واکسن سلول تومور کامل پتانسیل بیشتری برای درمان دقیق فردی دارد زیرا حاوی آنتی ژن های اتولوگ تومور است.
با این حال، همه چیز دو جنبه دارد، و واکسن‌های سلول تومور کامل معایبی دارند: ایمنی‌زایی آن‌ها ضعیف است و پاسخ‌های ایمنی که ایجاد می‌کنند از فردی به فرد دیگر بسیار متفاوت است. بنابراین، نیاز فوری به توسعه مفاهیم و فناوری‌های جدید از طریق توسعه بین رشته‌ای بین رشته‌ای به منظور تحقق تقویت ایمنی بر اساس تقاضا وجود دارد.
به سرپرستی ما گوانگهوی، آکادمی آکادمی علوم چین و محقق مؤسسه مهندسی فرآیند، و وی وی، محقق مؤسسه مهندسی فرآیند، محققان این مؤسسه، بر اساس بنیاد تحقیقاتی ایمونوتراپی تومور و مهندسی فرم دوز بیولوژیکی برای سالهای متمادی، تحقیقات متقابلی را در مورد مواد عملکردی عکس و مهندسی فرم دوز زیستی با تیان ژیوان، استاد دانشکده علوم شیمی دانشگاه آکادمی علوم چین انجام داد.
حل دو مشکل عمده ایمنی زایی ضعیف و پاسخ ایمنی غیرقابل کنترل in vivo
منگ جیاکی، نویسنده اول مقاله و دانشجوی دکترا در دانشگاه آکادمی علوم چین، در مورد تهیه واکسن سلول تومور کامل، توضیحات مفصلی از تهیه واکسن غیرفعال به خبرنگار ارائه کرد. وی گفت: "غیرفعال سازی واکسن معمولاً دارای غیرفعال سازی شیمیایی، غیرفعال سازی فیزیکی و راه های دیگر است، ایده اصلی تخریب ساختار پروتئینی سلول است، به طوری که فعالیت بیولوژیکی سلول را از دست می دهد. غیرفعال سازی شیمیایی از طریق معرف های شیمیایی انجام می شود، معرف های شیمیایی رایج عبارتند از محلول فرمالدئید و غیره؛ غیرفعال سازی فیزیکی از طریق دمای بالا، اشعه ماوراء بنفش، انجماد و ذوب مکرر و سایر روش های فیزیکی برای مقابله با سلول ها انجام می شود.
منگ جیاقی توضیح داد که در فرآیند تهیه، پس از غیرفعال شدن واکسن سنتی سلول کامل تومور، ممکن است ساختار سلولی آسیب ببیند، مشکلاتی مانند نشت یا از دست دادن آنتی ژن وجود داشته باشد که به نوبه خود در ایجاد پاسخ ایمنی ضعیف در بدن ظاهر می شود. . در فرآیند استفاده، واکسن‌های سلول کامل تومور سنتی هنوز مشکل تحریک یک پاسخ ایمنی ضعیف را دارند که عمدتاً در راندمان پایین جذب سلول‌های ارائه‌دهنده آنتی‌ژن، توانایی ضعیف ارائه آنتی‌ژن و پاسخ ایمنی غیرقابل کنترل منعکس می‌شود.
در این کار تحقیقاتی، محققین طرحی ویژه برای حل مشکلات فوق انجام دادند. ما ابتدا نانوذرات را با اثرات فتوترمال در سلول‌های تومور بارگذاری کردیم و آنها را وادار به تولید پروتئین‌های شوک حرارتی از طریق قرار گرفتن در معرض نور مادون قرمز نزدیک کردیم که می‌تواند به عنوان کمک‌های ایمنی درون‌زا برای تقویت پاسخ ایمنی عمل کند. دکتر پاول، نویسنده اول مقاله و یکی از اعضای دانشکده علوم شیمی در دانشگاه آکادمی علوم چین، گفت: "بعد از آن، سلول های تومور درمان شده را با ذوب انجماد غیرفعال کردیم، یعنی به دست آوردیم. واکسن سلول تومور کامل کنترل شده با نور (LN-TCV)، که تضمین می کند که آنتی ژن های مرتبط با تومور را می توان به طور کامل حفظ کرد.
پس از یک بار واکسیناسیون، تیم تحقیقاتی توانست با اعمال تابش لیزر مادون قرمز نزدیک به محل واکسیناسیون، یک پاسخ التهابی خفیف ناشی از موضعی ایجاد کند. این فرآیند جذب، فعال‌سازی و ارائه سلول‌های دندریتیک را افزایش می‌دهد، که سپس سلول‌های T را در غدد لنفاوی برای کشتن سلول‌های تومور بعدی فعال می‌کنند.
بر این اساس، به منظور نظارت بر میزان رشد تومور، تیم تحقیقاتی همچنین یک شاخص - نوسان در نرخ رشد تومور (FTGR) را پیشنهاد کرد. نوسانات سرعت رشد تومور را می توان با تابش مکرر لیزر نزدیک به مادون قرمز در محل تلقیح به دست آورد، که استانداردی را برای افزایش معقول پاسخ ایمنی در صورت نیاز فراهم می کند و به تقویت کننده پالس اجازه می دهد دقیقاً با روند رشد تومور مطابقت داشته باشد.
نتایج واکسن سلول تومور کامل با عکس کنترل شده هنوز به تحقیقات پیش بالینی تعلق دارد
به گفته Yanlin Lu، این تحقیق مشکل ایمنی زایی ضعیف واکسن های سنتی سلول تومور کامل و همچنین مشکل پاسخ ایمنی غیرقابل کنترل را در داخل بدن حل می کند.
"در فرآیند ساخت واکسن سلول تومور کامل تحت کنترل عکس، ما با بارگذاری نانوذرات فتوترمال و تابش سلول‌های تومور با لیزر نزدیک به فروسرخ، ادجوانت درون‌زا را القا کردیم. معمولا کمک‌های درون‌زا توسط تراریخت تولید می‌شوند و رویکرد ما ساده‌تر است. در مقایسه با فرآیند تراریختی با واسطه ویروس، زمان‌برتر و راحت‌تر است.» یانلین لو گفت.
در همین حال، تیم تحقیقاتی از دو انجماد و ذوب برای غیرفعال کردن سلول‌های تومور استفاده کرد که از یک طرف تضمین می‌کرد که همه آنتی‌ژن‌های مرتبط با تومور می‌توانند حفظ شوند و نشت نکنند. از سوی دیگر، واکسن تهیه شده با این روش تضمین می کند که آنتی ژن های تومور می توانند برای مدت طولانی در محل واکسیناسیون ذخیره شوند.
علاوه بر این، استفاده از نور مادون قرمز نزدیک، یک روش ساده و غیر تهاجمی برای دستکاری پاسخ ایمنی، نوآوری اصلی این مطالعه است.
پس از یک بار تجویز یک واکسن سلول تومور کامل با نور کنترل شده، تابش محل واکسیناسیون با لیزر نزدیک به مادون قرمز باعث گرم شدن موضعی می شود که یک محیط التهابی ملایم موضعی ایجاد می کند که به جذب سلول های ارائه دهنده آنتی ژن کمک می کند و وسعت آن را افزایش می دهد. پاسخ ایمنی ضد تومور، و با نظارت بر پیشرفت ضد تومور، محل واکسن می‌تواند مجدداً در زمان لازم با نور نزدیک به مادون قرمز مجدداً تحت تابش قرار گیرد تا پاسخ ایمنی بیشتر برای دستیابی به سرکوب یا پاکسازی تومور تحریک شود. پاول توضیح می دهد.
به نظر یانلین لو، این پلت فرم جدید واکسن سلول کامل تومور امکان دستکاری نوری پاسخ ایمنی را بررسی می کند، که پتانسیل قوی و چشم انداز روشنی برای ترجمه بالینی دارد. "در آینده، این پلت فرم فضای زیادی برای توسعه دارد. ریزمحیط تومور بسیار پیچیده است، و ما می توانیم واکسن را از یک سلول تومور واحد به انواع سلول های مخلوط بافت تومور گسترش دهیم، که ممکن است سیستم ایمنی بدن را تامین کند. با یک کتابخانه آنتی ژن غنی تر که حاوی آنتی ژن های بیشتری است، امکان فعال کردن یک پاسخ ایمنی فردی و قوی تر را ارائه می دهد و باعث بهبود بیشتر و افزایش اثر درمانی می شود. او گفت.
در آینده، لیزرها ممکن است با دیودهای ساطع کننده نور (LED) در حین ترجمه بالینی جایگزین شوند و محققان ممکن است پچ LED های کنترل از راه دور و قابل پوشیدن را برای بهبود بیشتر سازگاری بیمار و مانورپذیری پزشک طراحی کنند. یانلین لو گفت: «ما حتی می‌توانیم آینده‌ای را متصور شویم که در آن بیمارانی که با واکسن‌های سلول کامل تومور واکسینه شده‌اند، می‌توانند از راه دور در خانه‌های خود درمان از راه دور دریافت کنند و با کمک تلفن‌های هوشمند خود درمان شوند، بنابراین پاسخ‌های ایمنی و پزشکی شخصی‌سازی‌شده را به طور مؤثر فعال می‌کنند. عملیات آنی."
شایان ذکر است، محققان همچنین تاکید کردند که یافته‌ها هنوز پیش بالینی هستند و اثربخشی بالینی واقعی باید تایید شود. ترجمه شده با www.DeepL.com/Translator (نسخه رایگان)