درمان سرطان و توجه به درمان‌های ایمنی‌محور سرطان

درمان‌های ایمنی‌محور برای سرطان

پیشرفت‌های اخیر در ایمونوتراپی سرطان، چشم‌اندازهای امیدوارکننده‌ای برای درمان سرطان فراهم کرده‌اند. با این حال، چالش‌هایی در زمینه “اثربخشی درمانی” و “فرآیندهای تولید” همچنان پابرجاست و نیازمند رفع و بهبود هستند.

ایمونوتراپی‌ کنسر

ایمونوتراپی‌های سرطان یا اصطلاحا Cancer immunotherapies به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که سیستم ایمنی را برای شناسایی و نابودی سلول‌های سرطانی از مسیرهای مختلف فعال کنند. ICIها یا اصطلاحا immune checkpoint inhibitors با مسدودسازی سیگنال‌های بازدارنده‌ی ناشی از پروتئین‌های ایمنی سلول‌های T، به تقویت فعالیت ضدتوموری کمک می‌کنند.

واکسن‌های سرطان، با معرفی آنتی‌ژن‌های توموری به سیستم ایمنی، موجب شکل‌گیری پاسخ‌های ایمنی هدفمند می‌شوند.

درمان‌های CAR یا chimeric antigen receptor engineered cell therapies نیز از طریق اصلاح ژنتیکی سلول‌های ایمنی، گیرنده‌هایی برای شناسایی آنتی‌ژن‌های خاص سرطان ایجاد می‌کنند. برخلاف درمان‌های سنتی نظیر “شیمی‌درمانی” و “پرتودرمانی” که مستقیماً سلول‌های سرطانی را هدف می‌گیرند، این روش‌ها بر توانمندسازی سیستم ایمنی بیمار تمرکز دارند.

نخستین ICI در سال ۲۰۱۱ توسط سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) برای درمان ملانوم متاستاتیک تأیید شد. امروزه بیش از ۹۰ درمان مبتنی بر ICI در انواع مختلف سرطان مورد تأیید قرار گرفته‌اند که بسیاری از آن‌ها پروتئین‌های PD-1، PD-L1 و CTLA-4 را هدف قرار می‌دهند. با این حال، مقاومت ذاتی یا اکتسابی نسبت به ICIها در برخی بیماران مشاهده می‌شود. استفاده ترکیبی از مهارکننده‌های مختلف — مانند PD-1/PD-L1 و CTLA-4 — می‌تواند در غلبه بر این مقاومت مؤثر باشد. فناوری‌های نوینی مانند توالی‌یابی تک‌سلولی، رونویسی فضایی و مدل‌های یادگیری ماشین، ابزارهای قدرتمندی برای طراحی استراتژی‌های ترکیبی و خاص هر تومور فراهم کرده‌اند.

چالش‌های درمان سرطان و ایمونوتراپی کنسر

هرچند نتایج اولیه تحقیقات فعلی امیدوارکننده‌اند، اما چالش‌هایی مانند شناسایی نئوآنتی‌ژن‌های مؤثر، تحویل هدفمند واکسن‌ها به بافت تومور و ضعف ایمنی موضعی در محل تومور، مانع پیاده‌سازی گسترده این روش‌ها شده‌اند. ترکیب واکسن‌ها با ICIها، به افزایش نفوذ سلول‌های ایمنی در تومور و تبدیل تومورهای non-responsive به responsive کمک می‌کند. ویروس‌های انکولیتیک نیز در تحریک پاسخ ایمنی تومورمحور و افزایش اثرگذاری واکسن‌ها مفید واقع شده‌اند.

درمان‌های CAR-T

در زمینه درمان‌های سلولی، درمان‌های CAR-T در بدخیمی‌های خونی مانند لوسمی حاد لنفوبلاستیک، لنفوم غیرهوچکین و مولتیپل میلوما موفقیت‌های چشمگیری داشته‌اند. با این حال، اثربخشی CAR-T در تومورهای جامد محدود باقی مانده است که علت آن را می‌توان در ناهمگنی سلولی، محدودیت در نفوذ و ماندگاری سلول‌های CAR-T و محیط سرکوبگر ایمنی تومور دانست.

گسترش فناوری CAR به سایر سلول‌های ایمنی نظیر سلول‌های کشنده طبیعی (NK) و ماکروفاژها نیز در حال پیشرفت است. برخلاف سلول‌های CAR-T اتولوگ، این سلول‌ها قابلیت استفاده به‌صورت “آماده مصرف” (off-the-shelf) دارند و نیازمند جمع‌آوری از خود بیمار نیستند. نتایج اولیه کارآزمایی‌های بالینی نشان‌دهنده اثربخشی و ایمنی قابل قبول این سلول‌ها در درمان سرطان‌های خون و تومورهای جامد است. یک نمونه نوآورانه، محصول CAR مبتنی بر مونوسیت شرکت Carisma Therapeutics است که در فاز اول مطالعه بالینی، نتایج امیدوارکننده‌ای در درمان تومورهای جامد با بیان HER2 نشان داده است.

در حال حاضر، پژوهشگران و شرکت‌های زیست‌فناوری، CAR-T را به‌صورت فردمحور و با استفاده از سلول‌های T خودِ بیمار تولید می‌کنند. این روش پیچیده و بسیار پرهزینه است. یکی از راهکارهای کاهش هزینه، استفاده از سلول‌های T اهداکننده سالم است. پژوهشگران با کمک فناوری‌های ویرایش ژن، تلاش می‌کنند از بروز واکنش پیوند علیه میزبان جلوگیری کنند.

روش نویدبخش دیگری نیز در حال بررسی است. در این روش، ژن‌های CAR به‌طور مستقیم به بدن بیمار تزریق می‌شوند. این کار با استفاده از ناقل‌های ویروسی یا نانوذرات انجام می‌شود و باعث تولید درون‌بدنی سلول‌های درمانی مانند CAR-T، CAR-NK یا CAR-ماکروفاژها خواهد شد. این روش جایگزینی مقرون‌به‌صرفه و قابل‌دسترس‌تر برای درمان محسوب می‌شود.

طراحی بیوانفورماتیکی واکسن

در کنار روش‌های سنتی توسعه واکسن، امروزه رویکردهای محاسباتی و بیوانفورماتیکی جایگاه ویژه‌ای در تحقیقات علمی پیدا کرده‌اند. طراحی واکسن با استفاده از ابزارهای بیوانفورماتیکی به پژوهشگران این امکان را می‌دهد که در مدت‌زمان کوتاه‌تر و با هزینه‌ای کمتر، واکسن‌های مؤثرتری را طراحی و شبیه‌سازی کنند. اعضای تیم آموزشی کمپ بیوانفورماتیک با تلاش مستمر خود، تاکنون مقالات علمی متعددی در زمینه طراحی بیوانفورماتیکی واکسن نوشته‌اند و دانشجویان زیادی را در این حوزه آموزش داده‌اند.

اگر شما هم علاقه‌مند هستید بدانید چگونه می‌توان با استفاده از الگوریتم‌ها و داده‌های زیستی، یک واکسن را به‌صورت in silico طراحی کرد، پیشنهاد می‌کنیم بر روی این لینک کلیک کنید و توضیحات دوره آموزشی طراحی واکسن با روش‌های بیوانفورماتیکی را در کمپ بیوانفورماتیک مطالعه نمایید.