دراسة جديدة لإعادة برمجة الخلايا المناعية وتوجيهها نحو المناعة المضادة للأورام

توصل فريق من العلماء والباحثين، في الكشف عن طريقة جديدة لإعادة برمجة الخلايا المناعية وتوجيهها نحو المناعة المضادة للأورام.

في التفاصيل، كشف تعاون بين 4 مجموعات من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، بقيادة المحققين الرئيسيين لورا إل. كيسلينج، وجيرميا إيه. جونسون، وأليكس كيه. شاليك، وداريل جيه. إيرفين، بالاشتراك مع مجموعة في معهد جورجيا للتكنولوجيا بقيادة إم جي فين، عن استراتيجية جديدة لتمكين تعبئة الجهاز المناعي ضد الخلايا السرطانية.

وينتج هذا العمل، الذي نشر في مجلة ACS Nano، نفس النوع من المناعة المضادة للأورام اللازمة للعمل كلقاح للأورام – وقائيًا وعلاجيًا.

قد تبدو الخلايا السرطانية مشابهة جدًا للخلايا البشرية التي اشتُقت منها.

وعلى النقيض من ذلك، تحمل الفيروسات والبكتيريا والفطريات كربوهيدرات على أسطحها تختلف بشكل ملحوظ عن الكربوهيدرات البشرية.

باحثون يكتشفون طريقة جديدة لإعادة برمجة الخلايا المناعية وتوجيهها نحو المناعة المضادة للأورام

تحمل الخلايا الشجيرية – أفضل خلايا الجهاز المناعي التي تقدم المستضدات – بروتينات على أسطحها تساعدها في التعرف على هذه الكربوهيدرات غير النمطية وإحضار تلك المستضدات إلى داخلها.

تتم معالجة المستضدات بعد ذلك إلى ببتيدات أصغر وتقديمها إلى الجهاز المناعي للاستجابة.

ومن المثير للاهتمام أن بعض هذه البروتينات الكربوهيدراتية يمكنها أيضًا التعاون لتوجيه الاستجابات المناعية.

ويقدم هذا العمل استراتيجية لاستهداف هذه المستضدات للخلايا الشجيرية مما يؤدي إلى استجابة مناعية أكثر نشاطًا وقوة.

معالجة استعصاء الأورام

تعتمد الاستراتيجية الجديدة التي وضعها الباحثون على تغليف مستضدات الورم بالكربوهيدرات الغريبة وتزويدها بالحمض النووي الريبوزي أحادي السلسلة حتى يمكن برمجة الخلايا الشجيرية للتعرف على مستضدات الورم باعتبارها تهديدًا محتملًا.

استهدف الباحثون بروتين الليكتين (بروتين رابط للكربوهيدرات) DC-SIGN بسبب قدرته على العمل كمنشط لمناعة الخلايا الشجيرية.

قاموا بتزيين جسيم يشبه الفيروس (جسيم يتكون من بروتينات فيروسية مجمعة على قطعة من الحمض النووي الريبي غير معدية لأن الحمض النووي الريبي الداخلي الخاص به ليس من الفيروس) بمشتقات كربوهيدراتية مرتبطة بالخلايا الشجيرية.

تعرض الجسيمات الشبيهة بالفيروسات ذات الشكل الجليكان سكريات فريدة؛ وبالتالي، تتعرف عليها الخلايا الشجيرية باعتبارها شيئًا تحتاج إلى مهاجمته.

وقال كيسلينج، المؤلف الرئيسي للدراسة: “يوجد على سطح الخلايا الشجيرية بروتينات مرتبطة بالكربوهيدرات تسمى الليكتينات والتي تتحد مع السكريات الموجودة على سطح البكتيريا أو الفيروسات، وعندما تفعل ذلك فإنها تخترق الغشاء”.

وأضاف: “في الخلية، تتجمع إشارة DC-SIGN عند الارتباط بالفيروس أو البكتيريا، وهذا يعزز من عملية الاستيعاب. عندما يتم استيعاب جسيم يشبه الفيروس، فإنه يبدأ في التفكك ويطلق الحمض النووي الريبي الخاص به”.

يمكن لمستقبلات تول الشبيهة بالرمز (المرتبطة بالحمض النووي الريبي) وDC-SIGN (المرتبطة بزخرفة السكر) إرسال إشارات لتنشيط الاستجابة المناعية.

وبمجرد أن تدق الخلايا الشجيرية ناقوس الخطر بشأن غزو أجنبي، يتم تحفيز استجابة مناعية قوية أقوى بكثير من الاستجابة المناعية التي قد نتوقعها مع لقاح غير مستهدف نموذجي.

وعندما تصادف الخلايا الشجيرية مستضدًا، فإنها ترسل إشارات إلى الخلايا التائية، وهي الخلية التالية في الجهاز المناعي، لإعطاء استجابات مختلفة اعتمادًا على المسارات التي تم تنشيطها في الخلايا الشجيرية.

تعزيز تطوير لقاح السرطان

إن نشاط اللقاح المحتمل الذي تم تطويره بما يتماشى مع هذا البحث الجديد يتألف من شقين. أولًا، يرتبط غلاف الجليكان الموجود في اللقاح بالليكتينات، مما يوفر إشارة أولية، ثم يؤدي الارتباط بمستقبلات تشبه التول إلى تنشيط مناعي قوي.

كانت مجموعات كيسلينج وفين وجونسون قد حددت في السابق مجموعة ربط DC-SIGN الاصطناعية التي توجه الاستجابات المناعية الخلوية عند استخدامها لتزيين الجسيمات الشبيهة بالفيروسات، ولكن لم يكن من الواضح ما إذا كان من الممكن استخدام هذه الطريقة كلقاح مضاد للسرطان.

وقد أثبت التعاون بين الباحثين في مختبرات معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ومعهد جورجيا للتكنولوجيا أنه في الواقع يمكن استخدامها.