عُلَمَاءُ مَاسَاتْشُوسِتْس يُحَوِّلُونَ الْخَلَايَا الْمَنَاعِيَّةِ إِلَى قَاتِلَاتٍ لِلسَّرَطَانِ دَاخِلَ الْجِسْمِ

عُلَمَاءُ مَعْهَدَ مَاسَاتُشُوسِتْس لِلتِّكْنُولُوجِيَا يُحَوِّلُونَ الْخَلَايَا الْمَنَاعِيَّةِ إِلَى قَاتِلَاتٍ لِلسَّرَطَانِ دَاخِلَ الْجِسم

طوّر باحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا تقنية جديدة تتيح لهم تحويل الخلايا المناعية إلى مقاتلات للسرطان مباشرة داخل الجسم، مما قد يجعل العلاجات المتقدمة للسرطان وأمراض المناعة الذاتية أسهل بكثير في الإنتاج والإعطاء.

تركّز هذه الطريقة على الخلايا القاتلة الطبيعية (NK)، وهي نوع من الخلايا المناعية يمكن هندستها لتتعرف على الخلايا الضارة وتدمّرها. وتشمل هذه الخلايا الخلايا التائية السرطانية والخلايا التائية التي تهاجم الأنسجة السليمة عن طريق الخطأ، مما يسهم في حالات مثل اللمفومة والتهاب الكبد المناعي الذاتي.

بدلاً من استخراج الخلايا المناعية من المريض وتعديلها في المختبر، يستخدم الباحثون جسيمات دقيقة مصنوعة من جزيئات دهنية لتوصيل تعليمات جينية مباشرة إلى الخلايا القاتلة الطبيعية. وتحمل هذه التعليمات، التي ينقلها الحمض النووي الريبوزي المرسال، إشارات إلى الخلايا لإنتاج بروتينات متخصصة تساعدها على التعرف على الخلايا التائية المريضة والقضاء عليها.

يمكن في نهاية المطاف استخدام الخلايا الناتجة، المعروفة باسم خلايا CAR NK، ضد عدة أمراض مختلفة. ومن خلال إجراء عملية الهندسة داخل الجسم، قد يلغي النهج الجديد قدراً كبيراً من الوقت والتكلفة والتعقيد المرتبطة بتصنيع علاجات الخلايا المناعية المخصصة.

يقول "دانيال أندرسون" "Daniel Anderson"، أستاذ في قسم الهندسة الكيميائية بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وعضو في معهد كوخ للبحوث المتكاملة للسرطان ومعهد الهندسة الطبية والعلوم بالمعهد: "إن تحديات التصنيع المرتبطة بخلايا CAR NK كبيرة. والفكرة هنا هي أنه يمكنك إيصال جسيم نانوي يعدّل خلاياك القاتلة الطبيعية الخاصة باستخدام بنية CAR ويعلمها مهاجمة الخلايا السرطانية".

أندرسون هو المؤلف الأول البارز للبحث المنشور في مجلة Nature" "Biotechnology "نيتشر بايوتكنولوجي" والمؤلفون الرئيسيون هم يوآنغ تشين، باحث ما بعد الدكتوراه في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وطالبا الدراسات العليا جوليا مونكوفيتش وحسيب مغل. كما ساهم روبرت لانجر، أستاذ كرسي ديفيد إتش. كوخ في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، في هذه الدراسة.

 لِمَاذَا تَكُونُ الْعِلَاجَاتُ الْمَنَاعِيَّةِ الْحَالِيَةِ لِلسَّرَطَانِ مُعَقَّدَةً إِلَى هَذَا الْحَدّ؟:

لقد غيّرت هندسة الخلايا المناعية بالفعل خيارات العلاج لبعض أنواع السرطان. وعلى مدى العقد الماضي، وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية على سبعة علاجات للسرطان تستخدم خلايا تائية معدّلة وراثياً، تُعرف باسم الخلايا التائية ذات مستقبلات المستضدات الكيميرية (CAR T).

تعمل هذه العلاجات من خلال تزويد الخلايا التائية بمستقبلات مصممة خصيصاً تتعرف على علامات أو مستضدات معينة على خلايا أخرى. وعندما تصادف خلية تائية معدّلة هدفها المحدد، مثل بروتين مرتبط بالسرطان، فإنها تُنشَّط وتهاجم الخلية التي تحمل تلك العلامة.

وقد كانت علاجات الخلايا التائية ذات مستقبلات المستضدات الكيميرية (CAR T) فعّالة بشكل خاص ضد سرطانات الدم الناشئة من الخلايا البائية. وتشمل هذه بعض أشكال ابيضاض الدم (اللوكيميا) واللمفومة، فضلاً عن الورم النقوي المتعدد.

غير أن إعداد هذه العلاجات يتضمن عدة خطوات معقدة. فالأطباء يسحبون أولاً الدم من المريض ويرسلونه إلى منشأة متخصصة. وهناك يفصل الفنيون الخلايا التائية، ويعدّلونها وراثياً لإنتاج المستقبلات المطلوبة، وينمّون ما يكفي من الخلايا المعدّلة للعلاج. ثم يجب نقل الخلايا الجاهزة مرة أخرى إلى المستشفى وإعطاؤها للمريض عن طريق التسريب.

 تُتِيحُ الْخَلَايَا الْقَاتِلَةُ الطَّبِيعِيَّةِ طَرِيقَةً مُخْتَلِفَةً لِمُكَافَحَةِ السَّرَطَانْ:

بدأ العلماء في الآونة الأخيرة يستكشفون ما إذا كان يمكن هندسة الخلايا القاتلة الطبيعية بطريقة مماثلة. ويتمثل أحد المزايا المهمة في قدرتها المحتملة على علاج السرطانات وحالات المناعة الذاتية التي تنطوي على خلايا تائية غير طبيعية.

تؤدي محاولة استخدام الخلايا التائية ذات مستقبلات المستضدات الكيميرية (CAR T) ضد الخلايا التائية المريضة إلى مشكلة كبيرة. فبما أن الخلايا المعدّلة وأهدافها المقصودة كلتيهما خلايا تائية، فقد تتعرف الخلايا المعدّلة على بعضها البعض وتدمّرها. وهذا الهجوم غير المقصود قد يقوّض فعالية العلاج.

تتجنب الخلايا القاتلة الطبيعية هذه المشكلة لأنها نوع مختلف من الخلايا المناعية. ويمكن برمجتها لمهاجمة الخلايا التائية الضارة دون إثارة المشكلة نفسها المتمثلة في قتل الخلايا التائية المعدّلة بعضها بعضاً.

يقول تشين: "يمكن للخلايا القاتلة الطبيعية أن تعالج هذه الأورام الخبيثة للخلايا التائية — ليس فقط سرطان الخلايا التائية، بل أيضاً أمراض المناعة الذاتية المرتبطة بالخلايا التائية".

غير أن إنتاج خلايا CAR NK خارج الجسم لا يزال يتطلب الكثير من المعدات المتخصصة والعمالة وعمليات المعالجة المرتبطة بتصنيع خلايا CAR T. وللتغلب على هذه القيود، بحث فريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا فيما إذا كان يمكن بدلاً من ذلك هندسة الخلايا القاتلة الطبيعية "داخل الجسم الحي"، أي مباشرة داخل الجسم.

يقول أندرسون: "إذا كان بإمكان المريض أن يحصل فقط على تسريب من الجسيمات النانوية، فإن ذلك سيبسّط العملية بشكل كبير ويقلل التكاليف".

على الرغم من أن الباحثين يعملون بنشاط على تطوير علاجات خلايا CAR NK للسرطان واضطرابات المناعة الذاتية، فإن أياً منها لم يحصل على موافقة إدارة الغذاء والدواء الأمريكية.

 كَيفَ تُعِيدُ الْجُسَيمَاتِ النَّانَوِيَّةِ الْحَامِلَةِ لِلـ mRNA بَرْمَجَةُ الْخَلَايَا الْمَنَاعِيَّة؟:

صمّم فريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا جسيمات نانوية دهنية (LNPs) قادرة على نقل الحمض النووي الريبوزي المرسال (mRNA) إلى الخلايا القاتلة الطبيعية. ويحمل الـ mRNA تعليمات لإنتاج مستقبل مستضد كيميري يوجّه الخلية المناعية المعدّلة نحو هدف محدد.

يمكن تكييف هذه التقنية للتعرف على بروتينات مختلفة وفقاً للمرض الذي يُعالج. فعلى سبيل المثال، يمكن للباحثين توفير تعليمات لمستقبل يتعرف على CD19، وهو بروتين موجود على الخلايا البائية، أو على CD3، وهو بروتين موجود على الخلايا التائية، بما في ذلك تلك المسؤولة عن الهجمات المناعية الذاتية.

لمساعدة الجسيمات النانوية على الوصول إلى الخلايا المناعية الصحيحة، غطّى العلماء أسطحها بشظايا أجسام مضادة. وتتعرف هذه الشظايا على مستقبلات موجودة على الخلايا القاتلة الطبيعية وترتبط بها، مما يساعد على إيصال التعليمات الجينية إلى المكان الذي تُحتاج فيه.

بمجرد دخول الـ mRNA إلى الخلية القاتلة الطبيعية، فإنه يوجّه إنتاج المستقبل الجديد، مما يمنح الخلية المناعية القدرة على التعرف على هدفها المقصود ومهاجمته.

ثم اختبر الباحثون ما إذا كان هذا النهج قادراً على إعادة برمجة الخلايا القاتلة الطبيعية بكفاءة، وما إذا كانت الخلايا الناتجة قادرة على مكافحة السرطان وأمراض المناعة الذاتية في الفئران.

 الْخَلَايَا الْمَنَاعِيَّةِ الْمُعَادِ بَرْمَجَتُهَا تَقْضِي عَلَى الْأَورَامِ فِي الْفِئْرَان:

أسفرت التجارب الأولية عن نتائج مشجعة. فبعد حقن الجسيمات النانوية في الفئران، نجح الباحثون في تعديل ما يقرب من ثمانين في المئة من الخلايا القاتلة الطبيعية التي كانوا يستهدفونها.

بعد ذلك، بحثوا فيما إذا كانت هذه الخلايا المعدّلة قادرة على مهاجمة الأورام. ففي الفئران المصابة بشكل عدواني من الورم الميلانيني، شهد ثلاثة من أصل خمسة حيوانات عولجت بجسيمات نانوية مصممة لتوجيه الخلايا القاتلة الطبيعية ضد السرطان هدأةً كاملة.

اختبر الباحثون أيضاً هذه التقنية ضد اللمفومة التائية باستخدام فئران مؤنسنة. وتتلقى هذه الحيوانات عمليات نقل لخلايا دم بشرية، مما يمنحها مؤقتاً أجهزة مناعية تشترك في خصائص معينة مع أجهزة المناعة لدى البشر.

في هذا النموذج، أحدث العلاج تدميراً كبيراً للأورام. فبعد خمس حقن من الجسيمات النانوية، قُضي على الأورام تماماً.

والأهم من ذلك أن هذه النتائج كانت مماثلة لتلك التي تحققت باستخدام خلايا CAR NK المنتجة بالطريقة التقليدية الأكثر شيوعاً، وهي جمع الخلايا القاتلة الطبيعية وتعديلها خارج الجسم ثم إعادتها إلى الحيوانات.

يشير ذلك إلى أن توليد خلايا CAR NK مباشرة داخل الجسم قد يوفر قدرات مماثلة في مكافحة السرطان مع تجنب عملية التصنيع المعقدة التي تتطلبها العلاجات الخلوية التقليدية.

 حُقْنَةٌ وَاحِدَةٌ تَعْكِسُ تَلَفَ الْكَبِدِ الْمَنَاعِيُّ الذَّاتِي:

أراد الباحثون أيضاً تحديد ما إذا كانت تقنيتهم قادرة على المساعدة في علاج أمراض المناعة الذاتية، التي يلحق فيها الجهاز المناعي ضرراً عن طريق الخطأ بالأنسجة السليمة.

ركّزوا على التهاب الكبد المناعي الذاتي، وهي حالة تهاجم فيها الخلايا التائية غير الطبيعية خلايا الكبد (الهيباتوسيتات)، وهي الخلايا الوظيفية الرئيسية في الكبد. ومن خلال تصميم جسيمات نانوية توجّه الخلايا القاتلة الطبيعية للتعرف على هذه الخلايا التائية الضارة، اختبر العلماء ما إذا كانوا قادرين على وقف الاستجابة المناعية الذاتية.

نجح العلاج في القضاء على الخلايا التائية ذاتية التفاعل في الفئران المصابة بالمرض. والأكثر تشجيعاً أن أنسجة الكبد التالفة لدى الحيوانات شُفيت بعد إزالة الخلايا المناعية الضارة.

حدثت هذه التحسنات بعد حقنة واحدة فقط من الجسيمات النانوية، مما يدل على إمكانات هذا النهج بما يتجاوز علاج السرطان.

يقول لانجر: "هذه الدراسة مثال ممتاز على قوة أنظمة التوصيل النانوية وقدرتها على علاج السرطان وأمراض أخرى محتملاً".

 اتِّجَاهٌ جَدِيدٌ لِعِلَاجَاتِ السَّرَطَانِ وَأَمْرَاضِ الْمَنَاعَةَ الذَّاتِيَّة:

يعتقد الباحثون أن إعادة برمجة الخلايا القاتلة الطبيعية داخل الجسم قد توفر في نهاية المطاف خيارات علاجية جديدة لمجموعة أوسع بكثير من الحالات.

ومن بين الأمراض التي يأملون في استهدافها التصلب المتعدد والتهاب المفاصل الروماتويدي، وكلاهما قد ينطوي على استجابات مناعية ضارة تقودها خلايا تائية مختلة الوظيفة.

على الرغم من أن النتائج واعدة، فقد أُجريت التجارب على الفئران، وسيكون من الضروري إجراء مزيد من البحث لتحديد ما إذا كانت هذه التقنية آمنة وفعّالة لدى البشر.

إذا نجحت هذه التقنية، فقد تجعل علاجات الخلايا المناعية المعدّلة أكثر إتاحة إلى حد كبير، وذلك باستبدال عملية تصنيع مخبرية طويلة الأمد بالتوصيل المباشر للتعليمات الجينية عبر الجسيمات النانوية.

تلقى هذا البحث تمويلاً من شركة سانوفي، ومركز ماربل لطب السرطان النانوي، ومنحة دعم (أساسية) من معهد كوخ مقدمة من المعهد الوطني للسرطان.

 مصدر المرجع العلمي للدراسة العلمية الحديثة المنشورة على موقع دورية "نيتشر بايوتكنولوجي" "Nature Biotechnology" بتاريخ يوم الثلاثاء الموافق الثالث عشر من شهر "أكتوبر / تشرين الأول" الماضي تجدونه في الرابط الأول بأسفل المنشور  :

الرابط الأول بأسفل المنشور  :

https://www.nature.com/articles/s41587-026-03310-1

 مصدر التقرير الصحافي للدراسة العلمية الحديثة المنشورة على موقع "معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا" "Massachusets Institute for technology" بتاريخ يوم الثلاثاء الموافق الثالث عشر من شهر "أكتوبر / تشرين الأول" الماضي تجدونه في الرابط الثاني بأسفل المنشور  :

الرابط الثاني بأسفل المنشور  :

https://news.mit.edu/.../reprogrammed-nk-immune-cells...