محققان با توسعه روشی برای تقویت قابل توجه پاسخ سلولهای T در واکسنهای mRNA، به یک پیشرفت بالقوه در ایمونوتراپی دست یافتهاند. این رویکرد جدید با هدف غلبه بر محدودیتهای واکسنهای سرطان فعلی طراحی شده است؛ واکسنهایی که اغلب در تحریک یک پاسخ ایمنی به اندازه کافی قوی شکست میخورند یا در صورت ترکیب با سیتوکینهای سنتی، باعث عوارض جانبی شدید میشوند.
مهندسی ادجوانت mRNA نسل جدید
تیمی مشترک از MIT، هاروارد و دانشگاه هیوستون، به رهبری مهندس شیمی MIT، دانیل اندرسون، نوع جدیدی از ادجوانت واکسن را توسعه دادهاند. برخلاف روشهای سنتی که از مولکولهای تحریککننده ایمنی به نام سیتوکین استفاده میکنند — که میتواند منجر به عوارض جانبی سیستمیک خطرناک شود — این استراتژی جدید از نانوذرات لیپیدی (LNPs) حاوی مولکولهای mRNA استفاده میکند.
این مولکولهای mRNA دو ژن خاص را کدگذاری میکنند که برای فعال کردن مسیرهای سیگنالدهی طراحی شدهاند تا سلولهای ایمنی را به حالت فعالیت بالا سوق دهند. با انتقال مستقیم این دستورالعملها به بدن، ادجوانت سیستم ایمنی را آماده میکند تا اهداف را با تهاجم بیشتری شناسایی کرده و به آنها حمله کند. در مطالعات انجام شده روی موشها، این روش در طیف گستردهای از بدخیمیها، از جمله سرطان مثانه، کارسینوم کولون، ملانوما و سرطان ریه متاستاتیک، مؤثر واقع شد.
تغییر ریزمحیط خصمانه تومور
یکی از بزرگترین موانع در انکولوژی، «ریزمحیط خصمانه» تومورهای جامد است که بهطور طبیعی فعالیت سلولهای T را برای فرار از شناسایی سرکوب میکند. کریستوفر گریس، استادیار دانشکده پزشکی هاروارد، خاطرنشان میکند که این ادجوانت باعث «بازسازی ایمنی» میشود.
ادجوانت mRNA با ایجاد محیطی مجاز برای سلولهای T، به سیستم ایمنی اجازه میدهد تا بهطور مؤثرتری به دفاع تومور نفوذ کند. این همافزایی بهویژه هنگام ترکیب با مهارکنندههای بلوک چکپوینت تایید شده توسط FDA مشهود بود. این داروها با برداشتن «ترمزهایی» که سلولهای تومور بر سلولهای T اعمال میکنند، عمل میکنند و محققان دریافتند که ادجوانت mRNA بهطور قابل توجهی اثربخشی این درمانهای ایمونوتراپی را افزایش داده و باعث دفع فعال تومور میشود.
کاربردهای گسترده: از سرطان تا بیماریهای عفونی
اگرچه تمرکز اصلی بر انکولوژی است، اما پیامدهای آن برای پیشگیری از بیماریهای عفونی بسیار گسترده است. هنگامی که محققان این ادجوانت را در کنار واکسنهای COVID-19 و آنفولانزا در مدلهای موشی آزمایش کردند، نتایج خیرهکننده بود: واکسنها پاسخی از سلولهای T ایجاد کردند که ۱۰ تا ۱۵ برابر قویتر از فرمولاسیونهای استاندارد بود.
این سطح از تقویت نشان میدهد که فناوری mRNA میتواند برای ارائه محافظت بسیار بادوامتر و قدرتمندتر در برابر تهدیدات ویروسی در حال تکامل، بازتنظیم شود. علاوه بر این، سایر تحقیقات تحت رهبری MIT، مانند کار آنا جاکلنک با واکسن فلج اطفال، نشاندهنده روند رو به رشد استفاده از ادجوانتهای پیشرفته برای القای ایمنی مخاطی است که میتواند برای کاهش دفع و انتقال ویروس در تلاشهای جهانی برای ریشهکنی، حیاتی باشد.
چرا این موضوع برای آینده بیوتکنولوژی اهمیت دارد
این توسعه نشاندهنده تغییری از صرفاً آموزش بدن درباره اینکه چه چیزی را حمله کند، به بهینهسازی چگونگی حمله بدن است. برای توسعهدهندگان و بنیانگذاران بیوتکنولوژی، توانایی تنظیم دقیق شدت پاسخ ایمنی از طریق سیگنالدهی mRNA — بدون سمیت سیتوکینهای سیستمیک — مرز جدید و عظیمی را در پزشکی دقیق باز میکند. با انتقال این روشها به مدلهای حیوانی بیشتر و در نهایت آزمایشهای انسانی، آنها میتوانند استاندارد مراقبتی را هم در انکولوژی و هم در واکسیناسیون پیشگیرانه بازتعریف کنند.
نکات کلیدی
- افزایش قدرت: ادجوانت جدید کدگذاریشده با mRNA میتواند پاسخهای سلولهای T را در مدلهای عفونتهای ویروسی مانند COVID-19 و آنفولانزا ۱۰ تا ۱۵ برابر افزایش دهد.
- بازسازی تومور: این فناوری با تبدیل ریزمحیط خصمانه تومورهای جامد به یک منطقه «مجاز برای سلولهای T»، به اثربخشی مهارکنندههای چکپوینت کمک میکند.
- کاهش سمیت: با استفاده از سیگنالدهی کدگذاریشده ژنتیکی به جای سیتوکینهای سنتی، محققان قصد دارند تحریک ایمنی قویتری را با عوارض جانبی شدید کمتری فراهم کنند.
موانع باقیمانده
تمام دادهها تا کنون از جوندگان به دست آمده است. سیستمهای ایمنی انسان پیچیدهتر هستند و پروفایل ایمنی یک پروتئین تحریککننده ایمنی که بهصورت داخلی تولید میشود، هنوز آزمایش نشده است. فعالسازی بیش از حد سلولهای T میتواند باعث خودایمنی یا سندرمهای آزادسازی سیتوکین شود؛ ریسکهایی که نهادهای نظارتی بهدقت آنها را بررسی خواهند کرد.
مقیاسپذیری فرمولاسیون LNP به حجمهای تجاری در حالی که تعادل ظریف دوز mRNA حفظ شود، چالش عملی دیگری است.
آنچه باید زیر نظر داشت
- اعلانهای مربوط به مطالعات حیوانی مرحله بعد را که به موضوعاتی نظیر دوزبندی، توزیع زیستی و سمیت میپردازند، دنبال کنید.
- هرگونه قرارداد مشارکت با شرکتهای واکسن یا آنکولوژی را که میتواند روند توسعه را تسریع کند، رصد کنید.
- گزارشهای نظارتی را که نشان میدهند مقامات چگونه ادجوانتهای کدگذاریشده ژنتیکی را در مقایسه با تقویتکنندههای پروتئینی سنتی میبینند، زیر نظر داشته باشید.
ادجوانت کدگذاریشده با mRNA نشاندهنده یک تغییر جهت آشکار است؛ از اینکه به سیستم ایمنی بگوییم چه چیزی را شناسایی کند، به سمت اینکه به آن دستور دهیم با چه شدتی پاسخ دهد. اگر کارآزماییهای انسانی نتایج حاصل از موشها را تأیید کنند، این فناوری میتواند به اهرمی کلیدی برای واکسنها و درمانهای سرطانِ ایمنتر و قدرتمندتر تبدیل شود. تا آن زمان، این نوید همچنان جذاب اما اثباتنشده باقی میماند.