בתוך גידולים בגוף האדם, ישנם תאי חיסון (מקרופאגים) המסוגלים להילחם בסרטן, אך הם לא הצליחו לבצע את תפקידם כראוי עקב דיכוי הגידול. חוקרי KAIST התגברו על מגבלה זו על ידי פיתוח גישה טיפולית חדשה הממירה ישירות תאי חיסון בתוך גידולים לטיפולים בתאים אנטי סרטניים.
KAIST (הנשיא קוואנג היונג לי) הודיע ב-30 שצוות מחקר בראשות פרופסור ג'י-הו פארק מהמחלקה להנדסת ביו ומוחות פיתח טיפול שבו, כאשר תרופה מוזרקת ישירות לגידול, מקרופאגים שכבר נמצאים בגוף סופגים אותו, מייצרים חלבוני CAR (מכשיר מזהה סרטן) בעצמם, והופכים ל"מחסני תאים-מחסנים ידועים".
גידולים מוצקים – כמו סרטן קיבה, ריאות וכבד – גדלים כמאסות צפופות, מה שמקשה על תאי החיסון לחדור לגידולים או לשמור על תפקודם. כתוצאה מכך, היעילות של הטיפולים הקיימים בתאי מערכת החיסון הוגבלה.
ל-CAR-macrophages, שמשכו לאחרונה תשומת לב כטיפול חיסוני של הדור הבא, יש את היתרון שהם בולעים ישירות תאים סרטניים ובו זמנית מפעילים את תאי החיסון שמסביב כדי להגביר תגובות אנטי סרטניות.
עם זאת, טיפולים קונבנציונליים של CAR-macrophage דורשים מיצוי תאי חיסון מדם המטופל, ולאחר מכן תרבית תאים ושינוי גנטי. תהליך זה גוזל זמן, יקר ובעל היתכנות מוגבלת עבור יישומי מטופלים בעולם האמיתי.
כדי להתמודד עם אתגר זה, צוות המחקר התמקד ב"מקרופאגים הקשורים לגידולים" שכבר מצטברים סביב גידולים.
הם פיתחו אסטרטגיה לתכנות מחדש ישירות של תאי מערכת החיסון בגוף על ידי העמסת ננו-חלקיקים שומנים – שתוכננו להיספג בקלות על ידי מקרופאגים – עם mRNA המקודד מידע על זיהוי סרטן וגם עם חומר חיסוני המפעיל תגובות חיסוניות.
במילים אחרות, במחקר זה, CAR-macrophages נוצרו על ידי "המרה ישירה של המקרופאגים של הגוף עצמו לטיפולים בתאים אנטי סרטניים בתוך הגוף."
כאשר חומר טיפולי זה הוזרק לגידולים, מקרופאגים ספגו אותו במהירות והחלו לייצר חלבונים המזהים תאים סרטניים, בעוד האיתות החיסוני הופעל בו זמנית. כתוצאה מכך, ה"מאקרופגים המשופרים של CAR" שנוצרו הראו שיפור ניכר ביכולת הרג תאי סרטן והפעילו תאי חיסון שמסביב, ויצרו אפקט אנטי סרטני רב עוצמה.
במודלים של מלנומה בבעלי חיים (הצורה המסוכנת ביותר של סרטן העור), צמיחת הגידול דוכאה באופן משמעותי, וההשפעה הטיפולית הוכחה כבעלת פוטנציאל להתרחב מעבר לאתר הגידול המקומי כדי לגרום לתגובות חיסוניות מערכתיות.
מחקר זה מציג תפיסה חדשה של טיפול בתאים חיסוניים שמייצר תאי חיסון אנטי סרטניים ישירות בתוך גופו של המטופל", והוסיף כי "הוא משמעותי במיוחד בכך שהוא מתגבר בו זמנית על מגבלות המפתח של טיפולי CAR-מקרופאגים קיימים – יעילות הלידה וסביבת הגידול המדכא את החיסון".
פרופסור ג'י-הו פארק
מחקר זה הובל על ידי Jun-Hee Han, Ph.D., מהמחלקה להנדסת ביו ומוחות ב-KAIST כמחבר הראשון, והתוצאות פורסמו ב-18 בנובמבר ב- KAIST ACS Nanoכתב עת בינלאומי בתחום הננוטכנולוגיה.
מחקר זה נתמך על ידי תוכנית חוקרים באמצע הקריירה של קרן המחקר הלאומית של קוריאה.
