ابداع یک واکسن جدید برای مبارزه با متاستاز سرطان

به گزارش روابط پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، مهندسان دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو واکسنی آزمایشی ساخته اند که می تواند از گسترش سرطان های متاستاتیک به ریه ها جلوگیری کند. اجزای کلیدی واکسن نانوذراتی هستند که از ویروس های باکتریایی ساخته شده اند، که برای هدف قرار دادن پروتئینی که نقش اصلی در رشد و گسترش سرطان دارد، مهندسی شده اند. در موش ها، این واکسن به طور قابل توجهی گسترش سرطان سینه و پوست متاستاتیک به ریه ها را کاهش داد. همچنین میزان بقا را در موش های مبتلا به سرطان سینه متاستاتیک پس از برداشتن تومور اولیه با جراحی بهبود بخشید.

این یافته ها در 16 اکتبر در Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شد.

متاستاز فرآیندی است که شامل مهاجرت سلول های سرطانی از محل اولیه به سایر قسمت های بدن می شود. مطالعات اخیر S100A9، پروتئینی که معمولاً توسط سلول های ایمنی آزاد می شود، به عنوان یک بازیگر کلیدی در این فرآیند شناسایی کرده اند. نقش طبیعی آن تنظیم التهاب است. با این حال، میزان بیش از حد S100A9 می تواند سلول های سرطانی را مانند آهنربا جذب کند و باعث ایجاد تومورهای تهاجمی در آن ها و تسهیل گسترش آن ها به سایر اندام ها، مانند ریه ها شود.

تیمی به سرپرستی نیکول اشتاینمتز، استاد مهندسی نانو در دانشکده مهندسی UC San Diego Jacobs، یک واکسنی ابداع کردند که می تواند سطوح S100A9 را در زمانی که از بین می رود تعدیل کند. وقتی این واکسن به صورت زیر جلدی تزریق شد، سیستم ایمنی موش ها را تحریک کرد تا آنتی بادی هایی علیه S100A9 تولید کند و به طور موثر سطح پروتئین را کاهش دهد و متاستاز سرطان به ریه ها را به حداقل برساند. این واکسن همچنین بیان پروتئین های محرک سیستم ایمنی با خواص ضد توموری را افزایش داد، در حالی که سطح پروتئین های سرکوب کننده سیستم ایمنی را کاهش داد.

Steinmetz که مدیر مؤسس UC San Diego است، گفت: این یک رویکرد هوشمندانه و جدید برای واکسیناسیون است، زیرا ما سلول های تومور را هدف قرار نمی دهیم، بلکه ریزمحیط تومور را هدف قرار می دهیم تا از ایجاد تومورهای جدید تومور اولیه جلوگیری کند. ما اساساً کل سیستم ایمنی را تغییر می دهیم تا بیشتر ضد تومور باشد.

چگونه کار می کند:

این واکسن از نانوذرات ساخته شده از یک ویروس باکتریایی به نام Q بتا تشکیل شده است. نانوذرات از باکتری E. coli رشد کرده و جداسازی شدند. پس از آن، یک تکه از پروتئین S100A9 به سطح چسبانده شد.

نحوه کار این است که نانوذرات ویروس Q بتا به عنوان طعمه برای سیستم ایمنی عمل می کنند. این ویروس برای حیوانات و انسان ها بی ضرر است، اما سلول های ایمنی آن را به عنوان خارجی می شناسند و برای جستجوی یک عامل بیماری زا، حمله می کنند. وقتی سلول های ایمنی مشاهده می کنند که نانوذرات ویروس تکه ای از پروتئین S100A9 را نمایش می دهند، آنتی بادی هایی تولید می کنند تا به دنبال آن پروتئین بروند.

اشتاینمتز اشاره کرد که مزیت استفاده از آنتی بادی ها این است که آنها به کنترل سطح پروتئین هدف کمک می کنند.

این واکسن روی مدل های موش متاستاتیک ملانوم و سرطان سینه سه گانه منفی، یک نوع سرطان تهاجمی و سخت درمان، آزمایش شد. ابتدا واکسن به موش های سالم تزریق شد، سپس از طریق تزریق داخل وریدی، ملانوم یا سلول های سرطان سینه سه گانه منفی به چالش کشیده شد. موش های واکسینه شده کاهش قابل توجهی در رشد تومور ریه در مقایسه با موش های واکسینه نشده نشان دادند. در موش های واکسینه نشده، سلول های سرطانی تزریق شده در سراسر بدن گردش می کنند و در نهایت روی ریه ها قرار می گیرند تا تومورهای متاستاتیک را تشکیل دهند.

محققان خاطرنشان می کنند که این استراتژی واکسن با گسترش تومور مبارزه می کند، نه با خود تومور اولیه.

چانگ گفت: در حالی که S100A9 در برخی از تومورهای اولیه بیش از حد بیان می شود، عمدتاً در بیماری متاستاتیک و پیشرفت نشان داده می شود. این پروتئین در تشکیل ریزمحیط های تومور سرکوب کننده سیستم ایمنی نقش دارد. بنابراین، ما دریافتیم که واکسن ما در کاهش متاستاز بسیار موثرتر است و نه در کاهش رشد تومورهای اولیه.

مجموعه دیگری از آزمایش ها پتانسیل واکسن را برای محافظت در برابر متاستاز سرطان پس از برداشتن تومور اولیه با جراحی نشان داد. موش های دارای تومورهای سرطان سینه سه گانه منفی که پس از عمل واکسن دریافت کردند، ۸۰ درصد بقا داشتند، در حالی که ۳۰ درصد از موش های واکسینه نشده پس از جراحی زنده ماندند.

قبل از اینکه واکسن بتواند به آزمایشات انسانی پیشرفت کند، مطالعات ایمنی جامع تری مورد نیاز است.

چانگ می گوید: S100A9 یک پروتئین درون زا در ریه ها است و داده های زیادی وجود ندارد که نشان دهد وقتی S100A9 لغو می شود چه اتفاقی می افتد. ما می دانیم که S100A9 در پاکسازی پاتوژن ها مهم است و مطالعات آینده باید بهتر آزمایش کنند که آیا کاهش سطح S100A9 توانایی بیمار برای مبارزه با عفونت ها را کاهش می دهد، به خصوص در بیماران سرطانی که ممکن است سیستم ایمنی ضعیفی داشته باشند.