إسفنجة علاجية بحجم ممحاة قلم الرصاص عززت استجابة الجسم لمكافحة الأورام في الفئران ومنعت السرطان من العودة
تقاوم العديد من الأورام الصلبة العلاج جزئيًا عن طريق قلب البيولوجيا البشرية ضد نفسها. تحيط الأورام نفسها بخلايا الدم البيضاء الإضافية المعروفة باسم الخلايا التائية التنظيمية، والتي تلغي دفاعات الجسم الطبيعية ضد المرض.
استراتيجيات علاج السرطان عن طريق تعطيل تلك الخلايا تخاطر بخلق مشاكل خطيرة أخرى. نظرًا لأن الخلايا التائية التنظيمية تلعب دورًا مهمًا في حماية الأنسجة السليمة، فإن تقليلها في جميع أنحاء الجسم يمكن أن يؤدي إلى قيام خلايا مناعية أخرى بمهاجمة تلك الأنسجة عن طريق الخطأ والتسبب في أمراض المناعة الذاتية التي تلحق الضرر بالقولون والكبد والقلب والأعضاء الأخرى.
الآن، يعلن فريق بحثي متعدد التخصصات في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس عن نتائج مشجعة في الدراسات المختبرية التي تختبر جهازًا صغيرًا قابلًا للزرع يطلق عليه اسم SymphNode، وهو مصمم لإبقاء الخلايا التائية التنظيمية تحت السيطرة فقط في المنطقة المحيطة بالورم مع استدعاء الخلايا المقاومة للورم وتقويتها. وقد ثبت أن الجهاز يدفع الأورام إلى الشفاء، ويمنع انتشارها أو انتقالها، ويمنع نمو أورام جديدة ويؤدي إلى معدل بقاء أطول في الفئران.
تم نشر النتائج التي توصلوا إليها اليوم في مجلة Nature Biomedical Engineering.
قال المؤلف المشارك مانيش بوت و إي ريتشارد ستيهم أستاذ حساسية الأطفال والمناعة وأمراض الروماتيزم في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس وعضو في معهد California NanoSystems بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس : “يبدو أن التخلص من الخلايا التائية التنظيمية داخل الورم أمر تحويلي”. «كل الأورام الصلبة مكتظة بتلك الخلايا، وهذا هو السبب في أن 91٪ من وفيات السرطان تحدث بسبب الأورام الصلبة. إنها على الأرجح تحد من قدرتنا على علاج السرطان في الأساس.»
إن SymphNode عبارة عن إسفنجة صغيرة قابلة للتحلل البيولوجي بحجم ممحاة قلم الرصاص مصنوعة من الألجينات، وهو نفس البوليمر المهتز المستخدم لتكثيف البودينغ. عندما يتم زرع الإسفنج جراحيًا بجوار الورم مباشرةً، فإنه يحفز الاستجابة المناعية للجسم ضد السرطان بعدة طرق: فهو يطلق ببطء دواءً يمنع الخلايا التائية التنظيمية في الورم. في الوقت نفسه، يجذب الخلايا التائية التي تقتل الأورام ويعززها. تشبه المادة التي يتكون منها الجهاز العقدة الليمفاوية، وهي بيئة ترحيبية للخلايا المقاومة للسرطان، وتحتوي على مسام مبطنة بالأجسام المضادة التي تزيد تنشيط تلك الخلايا.
اختبر الباحثون SymphNode في نماذج الفئران لكل من سرطان الثدي وسرطان الميلانوما. في سرطان الثدي، قلص الجهاز الأورام في 80٪ من الفئران ومنع انتشار السرطان في 100٪ منها. في المقابل، انتقل السرطان إلى المخ والغدد الليمفاوية لجميع الفئران في مجموعة التحكم غير المعالجة وقتل كل تلك الفئران في غضون بضعة أسابيع. وجد الباحثون أيضًا أن وضع SymphNode بجوار أحد أورام سرطان الثدي أوقف نمو ورم ثانٍ متزامن في مكان مختلف من الجسم.
في سرطان الميلانوما، قلّص الجهاز الأورام في 100٪ من الفئران المعالجة، مع انخفاض الأورام إلى مستويات غير قابلة للكشف في أكثر من 40٪ من الحالات. في كلا النوعين من السرطان، أدى العلاج إلى إطالة عمر الفئران بشكل كبير، وفي كثير من الحالات بأكثر من ضعف عمر الفئران غير المعالجة.
والأكثر وعدًا هو أن الباحثين أظهروا أن الفئران التي نجت من الموت بعد علاج سرطان الثدي لديها باستخدام SymphNode قاومت أيضًا نمو ورم ثانٍ تم حقنه بعد 100 يوم من الورم الأول، مما يشير إلى أن التكنولوجيا قد تقلل من خطر عودة السرطان. قال بوت، وهو أيضًا عضو في مركز UCLA Jonsson الشامل للسرطان، أنّ هذا نتج عن نشاط خلايا الذاكرة التائية – الخلايا المناعية «المدربة» من خلال محاربة الورم الأصلي للتعرف بسرعة على نفس السرطان ومكافحته إذا عاد في وقت لاحق. وأضاف أنه يعتقد أن هناك عددًا قليلاً من علاجات السرطان، إن وجدت، في السوق حاليًا والتي يبدو أنها تعزز خلايا الذاكرة التائية وتمنع الأورام من العودة.
يهدف الفريق إلى إتاحة SymphNode لعلاج السرطانات البشرية في المستقبل من خلال ترخيص هذه التقنية لشركة Symphony Biosciences، وهي شركة مقرها في حاضنةMagnify الناشئة التابعة لمعهد كاليفورنيا لأنظمة النانوفي حرم جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس. تعد نجين مجيدي، إحدى خريجي جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس، المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي لشركة Symphony، ومهدي حساني، كبير المسؤولين العلميين في الشركة وعالم مشروع في UCLA، من مخترعي SymphNode والمؤلفين الأوائل المشاركين في البحث الحالي. قامت مجيدي بعمل بحث الدكتوراه في مجموعة Butte.
تعمل شركة Symphony حاليًا على تطوير نسخة أصغر قابلة للحقن من SymphNode، والتي يتصورها الفريق كإضافة محتملة للعلاج الكيميائي أو علاجات الخطوة الأولى الأخرى لمجموعة متنوعة من السرطانات. وتأمل الشركة في تطبيق التكنولوجيا في البداية على سرطان الثدي الثلاثي السلبي، وهو شكل عدواني من المرض يفتقر إلى العلاجات المستهدفة. تقدر مجيدي بدء التجارب السريرية في وقت ما في عام 2024.
وقالت: «Symphony هي الطريقة التي نأمل أن نجعل بها أبحاثنا حقيقة واقعة للمرضى». «بدون هذه الشركة، ستبقى بياناتنا ببساطة مطبوعة على الورق. »
وفقًا لحساني، فإن نوع البحث متعدد التخصصات المطلوب لإنشاء SymphNode يمكن أن يحدث فقط في مكان مثل UCLA.
وقال: «لدينا كلية طب قريبة من كلية الهندسة» . «في الوسط، لدينا CNSI، بمرافقه الأساسية ومساحة حاضنة للشركات الناشئة. باستخدام مثل هذا الإعداد، يمكننا جمع أفضل ما في العديد من العوالم. »
المؤلفون المشاركون الآخرون في الدراسة هم تيموثي ثاولاند، عالم مشروع UCLA في مختبر Butte؛ سونغ لي، رئيس الجامعة وأستاذ ورئيس الهندسة الحيوية في كلية سامويلي للهندسة بجامعة UCLA؛ لويس بوشارد، أستاذ مشارك في الكيمياء والكيمياء الحيوية في جامعة كاليفورنيا؛ وسونديب كيسواني من مستشفى تكساس للأطفال في هيوستن.
تم دعم الدراسة من قبل المعاهد الوطنية للصحة، وشركة Symphony Biosciences، و زمالة SciFounder وصندوق علي جاسم لأبحاث سرطان الأسرة في مركز جونسون الشامل للسرطان التابع لـUCLA. تم إجراء التصوير للدراسة في مختبر الفحص المجهري الضوئي والتحليل الطيفي المتقدم التابع لـ CNSI و معهد كرمب للتصوير الجزيئي في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس.
17 مايو 2023
