گامی موثر برای برطرف نمودن سدهای پیش روی CAR-T Cell  در درمان سرطان

نخستین گزارش از طراحی یک نمونه CART مهندسی شده واحد و جهانی برای درمان سرطان از اهدا کنندگانی با عدم سازگاری HLA

CART cell یک تجربه موفق برای درای بدخیمی های خونی

ایمونوتراپی با پیدایش ساخت  لنفوسیت های موسوم به CAR T  وارد فاز جدیدی شده است. یکی از تجربه های موفق در زمینه CART درمان موفق آمیز بیمارن مبتلا به CD19 B CeLL malignance  می باشد. افراد مبتلا به relapsed B cell acute lymphoblastic leukemia (B-ALL) که در واقع فرم عود کننده از بیماری هستند از پیش آگهی  بسیار ضعیفی برخوردار هستند. در این بیماران پیوند مغز استخوان به عنوان یک درمان نجات بخش از مرگ حتمی محسوب می شود. اما نکته ای که با اهمیت می باشد این است که قبل از اینکه فرد تحت عمل پیوند سلول های بنیادی خون ساز allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (allo-HSCT))) قرارگیرد، بایستی سلول های سرطانی کاملا از بین رفته باشند. در واقع در بیماران relapsed B-ALL درمان موفقیت آمیز و ادامه حیات Long-term survival of adult patients with relapsed B-ALL رسیدن به complete remission (CR) می باشد.

متاسفانه بسیاری از بیماران که نسبت به شیمی درمانی مقاوم هستند هرگز به این مرحله نمی رسند و بهبودی برای آن ها میسر نمی شود. در این بین CART ها به عنوان یک روش نوین در ایمونوتراپی وارد میدان شده و توانسته اند که به طور معجزه آسایی در CD19 B CeLL malignance  که دچار عود بیماری بوده اند و به شیمی درمانی مقاومت نشان می دادند موثر باشند و باعث نجات این بیماران از مرگ 100 درصدی شود.

درمان با CART cell ها به صوت اتولوگ چه مشکلی ایجاد میکند؟

از آن جایی که لنفوسیت های T به صورت اتولوگ از خود بیمار گرفته می شوند و بعد از انجام مهندسی ژنتیک و طراحی رسپتور کایمریک مجدادا به خود بیمار  تزریق می شوند، این فرایند در بسیاری از بیماران بسیار سخت و در مواردی به دلیل لنفوپنی شدید شاید غیر ممکن باشد.

راه حل برطرف نمودن این مشکلات چیست؟

این موضوع باعث شده است تا پژوهش های بیشماری برای طراحی نسل های جدید و فوق العاده کارامدتر از CART در درمان لوسمی ها انجام پذیرد. اخیرا گروهی از این محققین با استفاده از تکنولوژی ویرایش ژنومی توانسته اند CART19 هایی را طراحی کنند که به صورت اتولوگ از بیمار گرفته نشده باشند. این بدان معنی است که بیماران مبتلا به لوسمی به دلیل اینکه امکان دریافت لنفوسیت T از آن ها وجود ندارد از درمان با CART19 محروم نمی شوند چرا که این امکان برای آن ها وجود دارد تا UCART19 ساخته شده از لنفوسیت T یک فرد دیگر را دریافت کنند!

چگونه میتوان این ایده بی نهایت با ارزش را عملی کرد؟

Qasim و همکارانش طی یک پروژه تحقیقاتی با استفاده از transcription activator-like effector nucleases (TALENs) برای مهندسی ژنتیک و تولید یک universal CART19 cells از اهدا کنندگانی با عدم سازگاری HLA استفاده کردند. در ابتدا T سل های اهدا شده مطابق روش قبلی با استفاده از لنتی ویروس رسپتور کایمریک بر سطح خود بیان کردند. یعنی یک CART CD19 تولید گرید.

مسلما این سلول به دلیل اینکه اتولوگ نمی باشد و مربوط به فردی با عدم سازگاری HLA می باشد نمی تواند به بیمار تزریق شود چرا که باعث بروز واکنشی شدید و مرگبار می شود (به همین دلیل لنفوسیت های T را از خود بیمار دریافت می کنند) آن ها از یک تکنولوژی ژنتیکی جدید تحت عنوان elec-troporation with TALENs برای حذف CD52 و TRAC T cell receptor (TCR)-α constant region استفاده کردند.

اما حذف این دو مولکول سطحی چه تاثیری را می تواند داشته باشد؟ چرا بایستی این دو مولکول حذف شوند؟؟ در مورد CD52 علت این می باشد که CD52 به عنوان یک هدف برای مونوکلونال آنتی بادی ضد سرطان خون موسوم به alemtuzumab (anti CD52 ) می باشد پس به این ترتیب CART طراحی شده حین درمان فرد با alemtuzumab حذف نمی شوند و زنده می مانند تا سلولهای سرطانی را به سود فرد بیمار از بین ببرند.

اما در مورد TRAC علت حذ ف آن این می باشد که کمپلکس TCRα–TCRβ بر سطح لمفوسیت T بیان نشود و لنفوسیت های T مهندسی شده به جز رسپتور اختصاصی برضد آنتی ژن توموری رسپتور اندوژن خود را بیان نکنند و با این کار از یکی از عارضه های جدی درمان با CART ها موسوم به GVHD جلوگیری به عمل آید. به این ترتیب با حذف این دو مولکول UCART CD19 در مقابل نابودی در اثر تجویز anti CD52 مقاوم می شود بلکه احتمال بروز GVHD نیز توسط این سلول برطرف می شود.

اما ظرافت این پروژه ی تحقیقاتی به همین دو تغییر ختم نمی شود. در یک مورد جالب این گروه تحقیقاتی با القای بیان اپی توپ های CD20 در این سلول این امکان را به وجود آورده اند که در صورت نیاز، مثلا وقتی به دنبال تزریق سلول عوارض ناخواسته جدی به وجود آمد یا قبل از انجام SCT بتوانند برای حفاظت از بیمار بلافاصله با تجویز anti CD20 (rituximab) این UCART CD19 را نابود و پاکسازی کنند. به عنوان مثال فرمان توقف ناگهانی برای نیروهای مشغول به حمله در میدان جنگ توسط فرمانده صادر می شود. پس از  اعمال و مهندسی این تغییرات بسیار جالب اکنون نوبت به آزمودن این لنفوسیت مهندسی شده بسیار جالب رسید.

آیا CART cell طراحی شده دردرمان بیماران موثر بود؟

درادامه دو نوزاد مبتلا به بدخیمی خونی با این سلول مهندسی ژنتیک شده (UCART CD19) تحت درمان قرار گرفتند.

نوزاد 1 :

این نوزاد مبتلا به relapsed refractory CD19+CD52– B cell acute lympho-cytic leukaemia (B-ALL)  بود.در مورد این بیمار یک دوز واحد از UCART CD19 مورد استفاده قرار گرفت که طی آن هیچ گونه عارضه ای مشاهده نشد و در عوض بهبودی طی 4 هفته حاصل گردید.پس از 9 هفته به دلیل اینکه علارغم تلاش برای عدم بیان کامل TCR  آلفا و بتا تعداد کمی از UCART19 این رسپتور ها را بیان می کنند و این resid-ual TCRα–TCRβ+ cells بعد از 9 هفته باعث بروز GVHD مختصر شدند که با تجویز  steroid کنترل گردید.تجویز Rituximab قبل از انجام پیوند استم سل SCT باعث پاکسازی کامل این UCART19 ها گردید.

نوزاد 2 :

این نوزاد مبتلا به mixed lineage leukaemia (MLL )-rearranged B-ALL بود و یک دوز واحد از UCART19 را دریافت کرد. با کمال شگفتی بعد از یک ماه به کلی بیماری بهبود پیدا کرد.

جمع بندی:

این گزارشی بود از درمان با universal engineered CAR T cells ساخته شده از HLA-mismatched donors برای نخستین بار در جهان بدون اینکه نیاز باشد تا لنفوسیت T اولیه برای ساخت CART19 به صورت اتولوگ از خود بیمار دریافت شده باشند.

این موضوع را نشان می دهد که استفاده از این نوع جدید از CART ها می تواند با سختی و محدودیت کمتر در بیماران مبتلا به بیماری های شدید تر استفاده شود.