ساخت دستگاهی کوچک برای درمان تومور های سرطانی - وبلاگ بهروز

به گزارش وبلاگ بهروز، شیمی دانان و زیست شناسان دانشگاه شیکاگو دستگاه کوچکی ساخته اند که می تواند سلول های تومور را شناسایی و آن ها را مجبور کند تا خود را به سلول های ایمنی در حال گشت زنی نشان دهند.

به گزارش گروه دانشگاه وبلاگ بهروز، یکی از امیدوارنماینده ترین راه ها در درمان سرطان، بازیابی توانایی سیستم ایمنی بدن برای شناسایی و حمله به سلول های سرطانی است. تیمی از شیمی دانان و زیست شناسان دانشگاه شیکاگو دستگاه کوچکی ساخته اند که می تواند سلول های تومور را شناسایی نموده و آن ها را مجبور کند تا خود را به سلول های ایمنی در حال گشت زنی نشان دهند. در آزمایش روی موش ها، استفاده از این فناوری منجر به پسرفت تومور شد.

یامونا کریشنان، دپارتمان شیمی و نویسنده این مطالعه، شرح داد: وقتی صحبت از تحویل دارو به میان می آید، مشکل رهایش و تحویل بسیار اهمیت پیدا می نماید. این نانودستگاه DNA تحویل دارو را بسیار اختصاصی انجام می دهد و به ما این امکان را می دهد که به روش هایی برای درمان سرطان بدون از بین بردن سلولی که دارو به آن تحویل داده می شود فکر کنیم.

تمرکز این نانودستگاه ها روی نوع خاصی از سلول است که به عنوان ماکروفاژ های مرتبط با تومور یا TAM شناخته می شود. ماکروفاژ ها نوعی از سلول های ایمنی هستند که معمولاً قرار است میکروب ها، بقایای سلولی و سایر مواد خارجی را از سلول ها شناسایی و حذف نمایند. اما اگر مسئله ای برای آن ها پیش بیاید، می توانند به بخش کلیدی تومور های سرطانی تبدیل شوند. ماکروفاژ های مرتبط با تومور می توانند تا 50 درصد توده تومور را در سرطان سینه سه گانه منفی تشکیل دهند.

لیو بیکر یکی از نویسندگان این مطالعه، دانشیار گروه تحقیقات سرطان، گفت: با وجود فراوانی ماکروفاژ های مرتبط با تومور در تومور های جامد، مکانیسم های زیربنایی تأثیر آن ها بر توسعه تومور و راهبرد های درمانی برای هدف گیری آن ها به طور کامل شناخته نشده است. اهمیت این ماکروفاژ های مرتبط با تومور به نحوه تشخیص سلول های سرطانی به وسیله سیستم ایمنی برمی شود. زیرجمعیتی از سلول های ایمنی به نام سلول های CD 8+ T وجود دارد که در شناسایی و از بین بردن سلول های سرطانی حیاتی هستند. این سلول های CD 8+ T را می توان با اتصال به ساختار های مولکولی به نام آنتی ژن در سطح ماکروفاژ های سرطانی در برابر تهدید ها فعال کرد. با این حال، زمانی که ماکروفاژ های مرتبط با تومور آنتی ژن ارائه نمی نمایند، این راهبرد اشتباه عمل می نماید، بنابراین سلول های T چیزی برای تشخیص ندارند.

گروه بیکر دریافتند که ماکروفاژ های مرتبط با تومور حاوی سطح بالایی از نوعی آنزیم به نام سیستئین پروتئاز هستند. آن ها می دانستند که این آنزیم های خاص در لیزوزوم ها زندگی می نمایند که به عنوان معده سلول عمل می نمایند، بنابراین تصور بیکر این بود که ممکن است این آنزیم آنتی ژن های تومور را بیش از حد هضم نمایند. در نتیجه سلول های سرطانی در گشت زنی سلول های CD 8+ شناسایی نشوند. برای آزمایش این ایده، گروه بیکر باید ثابت کند که مشکل واقعاً در لیزوزوم ها است که آنتی ژن ها را می خورند؛ بنابراین آن ها از موش هایی استفاده کردند که ماکروفاژ آن ها فاقد پروتئینی بود که سطح و فعالیت آنزیم لیزوزومی را تنظیم می نماید. آن ها دریافتند که در واقع، لیزوزوم های موجود در ماکروفاژ های مرتبط با تومور این موش ها به مقدار کافی آنتی ژن ها را از بین نمی برند. این در نهایت به سلول های CD 8 + T اجازه داد تا تومور را ببینند و به آن حمله نمایند. در مرحله بعد، آن ها احتیاج داشتند راهی برای هدف قرار دادن این فرآیند از نظر درمانی بیابند. در همین حال، کریشنان، متخصص در نانوفناوری DNA، به تازگی این تخصص را برای ارسال نانودستگاه های کوچک ساخته شده از DNA مورد استفاده قرار داده تا این ادوات را به طور مستقیم به لیزوزوم های سلول های ایمنی خاص در موجودات مدل مانند کرم ها و گورخرماهی ارسال کند. این دو آزمایشگاه برای غلبه بر این چالش با هم متحد شدند. کاستوری چاکرابورتی، دانشجوی قبلی در آزمایشگاه کریشنان و محقق پسا دکترا در آزمایشگاه بیکر، یک نانودستگاه کوچک DNA ساخته است که یک مهارنماینده پروتئاز سیستئین را ارائه می دهد. هنگامی که محققان آن را به موش مبتلا به تومور تزریق کرد، این نانودستگاه ترجیحاً لیزوزوم های درون TAMs را مورد هدف قرار داد، جایی که آنزیم ها را از تخریب آنتی ژن ها متوقف کرد و آن ها را دوباره برای سلول های ایمنی قابل مشاهده کرد.