به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، در پژوهشی که در ۱۳ اکتبر ۲۰۲۶ در نشریه Nature Biotechnology منتشر شد، محققان با استفاده از نانوذرات لیپیدی هدفمند توانستند سلول‌های کشنده طبیعی یا NK را مستقیماً در بدن برنامه‌ریزی کنند. این نانوذرات، مولکول‌های RNA پیام‌رسان حاوی دستور ساخت گیرنده‌های مهندسی‌شده را به سلول‌های مورد نظر منتقل می‌کنند. در آزمایش‌های حیوانی، این فناوری برای مقابله با ملانوم، لنفوم سلول T و سلول‌های ایمنی خودواکنشگر بررسی شد. پژوهشگران همچنین در مدل‌های انسانی‌شده موش، کاهش یا حذف تومورها را مشاهده کردند. اهمیت این دستاورد در امکان کاهش نیاز به تولید سلول‌های درمانی در خارج از بدن است؛ با این حال، فناوری هنوز در مرحله پیش‌بالینی قرار دارد و ایمنی و اثربخشی آن در بیماران انسانی باید بررسی شود.

وقتی سلول‌های ایمنی در بدن برنامه‌ریزی می‌شوند

سیستم ایمنی بدن مجموعه‌ای پیچیده از سلول‌ها و مولکول‌هاست که وظیفه شناسایی عوامل بیماری‌زا و مقابله با سلول‌های غیرطبیعی را بر عهده دارد. با وجود توانایی طبیعی این سیستم، برخی سرطان‌ها راه‌هایی برای فرار از شناسایی ایمنی پیدا می‌کنند و بعضی بیماری‌ها نیز زمانی ایجاد می‌شوند که سلول‌های ایمنی به اشتباه به بافت‌های سالم بدن حمله می‌کنند. یکی از رویکردهای نوین پزشکی برای مقابله با این مشکلات، مهندسی سلول‌های ایمنی است. در این روش، دانشمندان تلاش می‌کنند ویژگی‌های سلول‌ها را به گونه‌ای تغییر دهند که اهداف بیماری‌زا را بهتر شناسایی کنند یا پاسخ ایمنی دقیق‌تری ایجاد شود. درمان‌های مبتنی بر گیرنده آنتی‌ژنی کایمریک یا CAR نمونه‌ای از این فناوری‌ها هستند. در این درمان‌ها، گیرنده‌ای مهندسی‌شده در سطح سلول ایمنی قرار می‌گیرد تا شناسایی یک هدف مشخص را امکان‌پذیر کند. دستاوردهای درمان CAR-T در برخی سرطان‌های خونی نشان داده است که سلول‌های ایمنی مهندسی‌شده می‌توانند به ابزارهای قدرتمندی در پزشکی تبدیل شوند.

از درمان CAR-T تا مهندسی سلول‌های NK

درمان‌های CAR-T طی سال‌های گذشته به یکی از مهم‌ترین دستاوردهای ایمنی‌درمانی سرطان تبدیل شده‌اند. در این روش، سلول‌های T بیمار جمع‌آوری می‌شوند، در محیط آزمایشگاهی برای بیان گیرنده اختصاصی تغییر می‌کنند و پس از طی مراحل کنترل کیفیت به بیمار بازگردانده می‌شوند. این سلول‌ها می‌توانند سلول‌های سرطانی دارای نشانگر هدف را شناسایی و نابود کنند. با وجود موفقیت این درمان در برخی بیماری‌ها، تولید آن به تجهیزات تخصصی، نیروی انسانی آموزش‌دیده و فرایندهای پیچیده نیاز دارد. زمان آماده‌سازی، هزینه و محدودیت‌های تولید نیز از چالش‌های مهم گسترش این روش به شمار می‌روند. در کنار سلول‌های T، سلول‌های کشنده طبیعی یا NK نیز به‌عنوان گزینه‌ای برای توسعه درمان‌های سلولی مطرح شده‌اند. این سلول‌ها بخشی از ایمنی ذاتی بدن هستند و توانایی شناسایی و از بین بردن برخی سلول‌های آلوده یا غیرطبیعی را دارند. از آنجا که زیست‌شناسی سلول‌های NK با سلول‌های T تفاوت دارد، استفاده از آن‌ها می‌تواند در بعضی شرایط مزیت‌هایی ایجاد کند. درمان CAR-NK با هدف تقویت توانایی شناسایی سلول‌های هدف در این جمعیت سلولی توسعه یافته است. با این حال، تولید سلول‌های NK مهندسی‌شده نیز معمولاً به فرایندهای آزمایشگاهی نیاز دارد. پژوهش جدید MIT با هدف کاهش این وابستگی، انتقال مستقیم دستور ژنتیکی به سلول‌های NK در بدن را بررسی کرده است.

شیوه مطالعاتی: نانوذرات چگونه سلول‌ها را بازبرنامه‌ریزی می‌کنند؟

در این مطالعه، محققان از نانوذرات لیپیدی هدفمند استفاده کردند. نانوذرات لیپیدی ساختارهایی بسیار کوچک هستند که می‌توانند مولکول‌های زیستی، از جمله RNA پیام‌رسان، را حمل کنند و انتقال آن‌ها به سلول‌ها را تسهیل سازند. RNA پیام‌رسان یا mRNA حامل دستور ساخت پروتئین است. هنگامی که این مولکول وارد سلول می‌شود، دستگاه سلولی می‌تواند بر اساس اطلاعات آن پروتئین مورد نظر را تولید کند. در فناوری جدید، این دستور برای ساخت گیرنده‌های مهندسی‌شده‌ای طراحی شده بود که سلول NK را به سمت هدف مشخص هدایت می‌کنند. پژوهشگران برای افزایش اختصاصیت انتقال، سطح نانوذرات را با مولکول‌هایی مهندسی‌شده پوشاندند که قابلیت اتصال به گیرنده‌های سلول‌های NK را دارند. این طراحی به نانوذرات کمک می‌کند تا سلول‌های هدف را بهتر شناسایی کنند و محموله خود را به آن‌ها برسانند. پس از ورود mRNA به سلول، گیرنده CAR تولید می‌شود و در سطح سلول NK قرار می‌گیرد. این گیرنده مانند یک ابزار شناسایی عمل می‌کند و به سلول امکان می‌دهد نشانگر مشخصی را روی سلول هدف تشخیص دهد. در نتیجه، سلول NK می‌تواند علیه جمعیت سلولی مورد نظر فعال شود. یکی از ویژگی‌های مهم این رویکرد آن است که از انتقال RNA پیام‌رسان استفاده می‌کند، نه لزوماً ایجاد تغییر دائمی در ژنوم سلول. بیان پروتئین حاصل از mRNA معمولاً موقتی است؛ بنابراین، مدت اثر درمان و نیاز به تزریق‌های تکراری از موضوعاتی است که باید در مطالعات آینده به‌دقت بررسی شود.

نتایج: از مهندسی سلول‌ها تا مقابله با تومورها

یکی از یافته‌های مهم مطالعه این بود که نانوذرات طراحی‌شده توانستند در موش‌ها تا حدود ۸۰ درصد از سلول‌های NK هدف‌گیری‌شده را با موفقیت انتقال‌دهنده پیام ژنتیکی کنند. محققان همچنین میزان محدودی از اثرگذاری خارج از هدف را گزارش کردند. این نتیجه از امکان برنامه‌ریزی نسبتاً اختصاصی سلول‌های NK در بدن حمایت می‌کند، هرچند ارزیابی دقیق اختصاصیت و ایمنی در شرایط انسانی به مطالعات بیشتری نیاز دارد. در بخش دیگری از پژوهش، محققان عملکرد این فناوری را در مدل حیوانی ملانوم بررسی کردند. در این آزمایش، نانوذرات برای برنامه‌ریزی سلول‌های NK با هدف تقویت فعالیت ضدتوموری به کار رفتند. از پنج موش دریافت‌کننده این روش، سه موش به بهبودی کامل تومور در چارچوب همان آزمایش رسیدند. این یافته قابل‌توجه است، اما تعداد محدود حیوانات و ماهیت پیش‌بالینی مطالعه اجازه نمی‌دهد نتیجه آن به‌عنوان اثبات درمان سرطان در انسان در نظر گرفته شود. این یافته اهمیت ویژه‌ای دارد؛ زیرا تولید سلول درمانی در بدن می‌تواند در آینده بخشی از دشواری‌های تولید آزمایشگاهی را کاهش دهد. البته مدل‌های انسانی‌شده موش همچنان با بدن انسان تفاوت دارند و برای اثبات کارایی درمان در بیماران کافی نیستند.

دستاورد مهم دیگر: هدف‌گیری سلول‌های خودواکنشگر

کاربرد فناوری جدید به مقابله با سرطان محدود نبود. پژوهشگران امکان استفاده از آن را برای هدف قرار دادن سلول‌های T خودواکنشگر نیز بررسی کردند؛ سلول‌هایی که به اشتباه به بافت‌های بدن حمله می‌کنند و در بروز برخی بیماری‌های خودایمنی نقش دارند. برای بررسی این موضوع، محققان از مدل حیوانی هپاتیت خودایمنی استفاده کردند. در این بیماری، سلول‌های ایمنی می‌توانند به سلول‌های کبدی حمله کنند و موجب آسیب بافتی شوند. پژوهشگران با طراحی گیرنده مناسب برای سلول‌های NK تلاش کردند سلول‌های T دخیل در این فرایند را هدف قرار دهند. نتایج نشان داد که پس از یک تزریق نانوذرات، سلول‌های T خودواکنشگر در مدل مورد مطالعه از بین رفتند و بهبود آسیب کبدی مشاهده شد. این یافته نشان می‌دهد که برنامه‌ریزی سلول‌های NK ممکن است برای مقابله با برخی اختلالات ایمنی نیز کاربرد داشته باشد. با این حال، هنوز نمی‌توان نتیجه گرفت که این روش در درمان بیماری‌هایی مانند ام‌اس یا آرتریت روماتوئید مؤثر است. چنین کاربردهایی در حال حاضر بیشتر به‌عنوان مسیرهای بالقوه برای پژوهش‌های آینده مطرح هستند و باید به‌طور مستقل بررسی شوند.

چرا این دستاورد برای آینده پزشکی مهم است؟

اهمیت این فناوری تنها در نتایج مشاهده‌شده در مدل‌های حیوانی خلاصه نمی‌شود؛ بلکه در تغییر شیوه طراحی درمان‌های سلولی نیز نهفته است. در روش‌های متعارف، سلول‌ها باید از بدن خارج شوند، تغییر کنند، تکثیر یابند و پس از بررسی‌های لازم به بیمار بازگردند. این مراحل به زمان، امکانات تخصصی و هزینه قابل‌توجهی نیاز دارند. در مقابل، اگر بتوان سلول‌های مناسب را مستقیماً در بدن برنامه‌ریزی کرد، بخشی از این فرایندها ممکن است حذف یا ساده‌تر شوند. چنین تغییری می‌تواند در آینده توسعه درمان‌های سلولی را از نظر تولید و توزیع آسان‌تر کند.

استفاده از نانوذرات هدفمند همچنین امکان طراحی سامانه‌هایی را فراهم می‌کند که با تغییر محتوای پیام ژنتیکی، برای هدف‌های متفاوت به کار روند. این انعطاف‌پذیری می‌تواند به پژوهشگران اجازه دهد رویکردهای مختلفی را برای انواع سرطان یا اختلالات ایمنی بررسی کنند.

البته کاهش هزینه یا افزایش دسترسی به درمان هنوز نتیجه اثبات‌شده این مطالعه نیست. تولید انبوه نانوذرات، کنترل کیفیت، انتخاب دوز مناسب، ارزیابی عوارض و بررسی دوام پاسخ درمانی همچنان از مسائل مهمی هستند که باید حل شوند.

جمع‌بندی

پژوهش جدید MIT نشان می‌دهد که برنامه‌ریزی سلول‌های ایمنی درون بدن، با کمک نانوذرات حامل RNA پیام‌رسان، می‌تواند به یکی از مسیرهای مهم توسعه نسل آینده ایمنی‌درمانی تبدیل شود. این فناوری در مدل‌های حیوانی برای مقابله با برخی تومورها و سلول‌های ایمنی خودواکنشگر نتایج امیدوارکننده‌ای داشته و امکان کاهش وابستگی به تولید سلول‌های مهندسی‌شده در خارج از بدن را مطرح می‌کند. با وجود این، نتایج فعلی هنوز پیش‌بالینی هستند و نمی‌توان آن‌ها را به‌عنوان درمان تأییدشده سرطان یا بیماری‌های خودایمنی معرفی کرد. ارزش اصلی این دستاورد در گشودن مسیر تازه‌ای برای مهندسی سلول‌های ایمنی است؛ مسیری که در صورت تأیید ایمنی و اثربخشی در مطالعات آینده، می‌تواند شیوه تولید و استفاده از برخی درمان‌های سلولی را دگرگون کند.

پایان مطالب/.