Bir kanser hücresini tanımak ve yoketmek için bir immün hücrenin mühendisliği kimerik antijen reseptör (CAR) T hücresi tedavisinin anahtarıdır. Ancak aynı zamanda modifiye edilmiş bağışıklık hücreleri hastalar için problem yaratma potansiyeline de sahiptir.
Böyle bir komplikasyon olan sitokin salınım sendromu, ateş, hafif organ ve işlev bozukluğu ile ölüm kadar ciddi semptomlara neden olabilen bağışıklık sisteminin aşırı tepkisidir.
Doğa Kimyasal Biyolojisinde 13 Kasım 2017’de yayınlanan bir araştırmada, araştırmacılar temas halinde kanser hücrelerini öldürme kabiliyeti olan ama aynı zamanda bağışık olmayan hücreler oluşturdu.
Çalışmaya dahil olmayan İngiltere’deki Oxford Üniversitesi’nden bir biyolog olan Simon Davis, Scientist’e bir e-posta gönderdi.
“Hücre temelli tedavilerde yeni bir döneme giriyoruz ve bu kapsamı lenfositlerin ötesine uzatan ilk şeydir. Yazarlar, bu bulguda pasif, bağışık olmayan bir hücrenin meme kanseri hücrelerinin temasa bağlı bir katiline dönüşebileceğini görüşünde birleştiler. “dedi.
Tipik immünoterapiler, bağışıklık sisteminin gücünden yararlanarak çalışırlar. Örneğin CAR T hücresi terapisinde, hastanın kendi T hücreleri kanser hücrelerinin yüzeyindeki belirli bir proteini tanıyacak şekilde modifiye edilmiştir. Daha sonra kanseri yokederek bir transfüzyon alır.
ETH Zürih’in ortak yazarı ve biyomühendis Martin Fussenegger, “Bağışıklık hücrelerini endojen bağışıklık sisteminizle uğraşarak kanseri öldürmek üzere yeniden programlarsanız, bazı yan etkiler olabilir.” diyor.
Diğer hücre türlerini kullanarak benzer bir terapötik mühendisliği yapmak için araştırma ekibi, insan embriyonik böbrek hücrelerinden türetilen ortak bir hücre hattı olan HEK-293T hücrelerinde ve insan mezenşimal kök hücrelerinde kanser tespit sensörü oluşturdu.
Sensör iki bölüme ayrılıyor; bir tanesi hücre gibi bir anten şeklinde çıkıntı yapar. Bir endojen sinyal yolunu bastırır. Diğeri de başka bir hücrenin yüzeyinde spesifik proteinleri hissettiklerinde aynı sinyal yolunu aktive edebilen iki alıcıdan oluşur.
Fussenegger, “Reseptörler, tanımladıkları antijenler sunan bir kanser hücresi ile temasa girdiğinde, “bu etkileşim, tüm antenleri hücrenin arka tarafına götürür. Bu nedenle sentetik T hücresi ile hedef hücre arasındaki arabirimde anten yoktur.” diye açıklıyor .
Bu deplasman, bazıları endojen olan ve Fussenegger ve meslektaşlarının hücre çizgilerine mühendislik yaparak tepki veren dominant bir tepki yığını başlattı. Sonuçta bir uyuşturucu aktive eden enzimin serbest bırakılmasına neden oldu.
Teröpatik Mühendislik
Enzim daha sonra yakındaki hücrelere sokulur ve bir ön ilacın varlığında ilacı aktif haline çevirerek hücreleri öldürür.
Fussenegger, “Bunu, bir sentez T hücresini, çoğunlukla kanser hücrelerinin etrafındaki diğer birkaç hücreyi birlikte öldürecek bir patlamaya benzetiyorum. Dolayısıyla sentetik T hücresi işini yaptığında, tanıdığı hücrenin hedefe yönelik olarak öldürülmesini tetikliyor. Artı hemen çevresindeki diğer hücreleri de dışarı atarak patlıyor. Bu, çok hedeflenmiş bir lokalizedir. “
İnsan hücresi davranışı mühendislik ve programlama açısından, en uç noktadadır. Çalışmalara katılmayan Wisconsin-Madison Üniversitesi’ndeki biyomedikal mühendisi Krishanu Saha, araç kitini hücreleri tekrar tellemek için genişletiklerini öyledi.
“Bu çalışmanın tümü laboratuardaki in vitro hayvanların içinde iyi çalışıp çalışmayacaklarını veya daha iyi olmasını sağlamak için daha fazla çalışmaya ihtiyaç duymaktadır.” diye ekledi.
Fussenegger, bir sonraki adımın sistemin kemirgen modellerine taşınması ve burada başarılı olması durumunda klinik öncesi ve klinik araştırmalara katılmasını kabul ediyor. Belirli bir hastalığı hedeflemek için toplanabilecek bileşenlerin esnekliği, bu stratejinin bir gücüdür diyor.
“Burada meme kanserini seçtik, ancak başka bir kanser ya da öldürmek istediğimiz diğer hücreler için çalışabiliriz.”
Davis, “Gördüğüm tek sınırlama, bunların gerekli yol bileşenlerini ifade eden bağışık olmayan hücrelere bağlı olduğu” ya da “hücre hattına” da dahil olabileceğidir. Biraz daha belirgin bir husus, sentetik biyoloji olarak bağışıklık sisteminin yapılandırılma şekli, bağışıklık hücrelerinin bağışık olmayan hücrelere göre daha fazla bir tümör araması olasılığı olması, terapinin biraz belirsiz olsada ne kadar fayda elde edileceğidir.” diyor.
