कैंसर इम्यूनोथेरेपी में नई छलांग: 'स्टील्थ' CAR-NK कोशिकाएं अस्वीकृति से बचती हैं

वैज्ञानिकों ने CAR-NK (काइमेरिक एंटीजन रिसेप्टर नेचुरल किलर) कोशिकाओं को इंजीनियर करने के लिए एक उपन्यास दृष्टिकोण के साथ कैंसर के खिलाफ लड़ाई में एक महत्वपूर्ण प्रगति की है। एमआईटी और हार्वर्ड मेडिकल स्कूल के शोधकर्ताओं द्वारा विकसित यह सफलता, इम्यूनोथेरेपी में एक आम चुनौती को दूर करने का लक्ष्य रखती है: रोगी की प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा चिकित्सीय कोशिकाओं की अस्वीकृति। यह नवाचार आसानी से उपलब्ध, "ऑफ-द-शेल्फ" कैंसर उपचारों का मार्ग प्रशस्त कर सकता है।

CAR-T या CAR-NK कोशिकाओं को विकसित करने के पारंपरिक तरीकों में आमतौर पर रोगी की अपनी प्रतिरक्षा कोशिकाओं को इंजीनियर और प्रसारित करने के लिए कई हफ्तों की एक लंबी प्रक्रिया शामिल होती है। हालांकि, यह नई तकनीक एक-चरणीय इंजीनियरिंग प्रक्रिया की अनुमति देती है जो CAR-NK कोशिकाओं का उत्पादन करती है जो मेजबान के टी कोशिकाओं और अन्य प्रतिरक्षा घटकों द्वारा अस्वीकृति से बचने में सक्षम हैं। इन उन्नत कोशिकाओं को कैंसर को लक्षित करने में अधिक प्रभावी और रोगी के लिए सुरक्षित होने के लिए भी डिज़ाइन किया गया है।

एमआईटी के जीव विज्ञान के प्रोफेसर और कोच इंस्टीट्यूट फॉर इंटीग्रेटिव कैंसर रिसर्च के सदस्य जियानझू चेन ने बहु-आयामी लाभों पर जोर दिया: "यह हमें CAR-NK कोशिकाओं की एक-चरणीय इंजीनियरिंग करने में सक्षम बनाता है जो मेजबान टी कोशिकाओं और अन्य प्रतिरक्षा कोशिकाओं द्वारा अस्वीकृति से बच सकती हैं। और, वे कैंसर कोशिकाओं को बेहतर मारते हैं और वे सुरक्षित हैं।"

मानवकृत प्रतिरक्षा प्रणालियों वाले चूहों को शामिल करने वाले एक अध्ययन में, इन विशेष रूप से इंजीनियर CAR-NK कोशिकाओं ने मेजबान की प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया से सफलतापूर्वक बचते हुए अधिकांश कैंसर कोशिकाओं को खत्म करने की उल्लेखनीय क्षमता का प्रदर्शन किया। इस शोध के निष्कर्ष आज नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित हुए थे। हार्वर्ड मेडिकल स्कूल और डाना-फ़ार्बर कैंसर इंस्टीट्यूट में मेडिसिन के एक सहयोगी प्रोफेसर रिज़वान रोमी ने भी एक वरिष्ठ लेखक के रूप में काम किया, जिसमें कोच इंस्टीट्यूट में एक पोस्टडॉक और डाना-फ़ार्बर में एक रिसर्च फेलो फुगुओ लियू मुख्य लेखक थे।

प्रतिरक्षा चोरी के लिए रणनीति

NK कोशिकाएं शरीर की प्राकृतिक रक्षा प्रणाली के महत्वपूर्ण घटक हैं, जिन्हें मुख्य रूप से कैंसर कोशिकाओं और वायरस से संक्रमित कोशिकाओं की पहचान करने और उन्हें नष्ट करने का काम सौंपा गया है। उनकी प्रमुख हत्या तंत्रों में से एक, टी कोशिकाओं के साथ साझा, डिग्रेन्यूलेशन नामक एक प्रक्रिया है, जहां वे लक्ष्य कोशिकाओं में छेद बनाने के लिए परफोरिन छोड़ते हैं, जिससे कोशिका मृत्यु होती है।

वर्तमान में, CAR-NK कोशिकाओं के निर्माण में एक रोगी के रक्त से NK कोशिकाओं को निकालना, उन्हें एक काइमेरिक एंटीजन रिसेप्टर (CAR) को व्यक्त करने के लिए संशोधित करना शामिल है जो विशिष्ट कैंसर कोशिका प्रोटीन को लक्षित करता है, और फिर उन्हें पुनर्संयोजन के लिए पर्याप्त संख्या तक पहुंचने के लिए कई हफ्तों तक संवर्धित करना शामिल है। जबकि CAR-T सेल थेरेपी को रक्त कैंसर के इलाज में सफलता मिली है, CAR-NK उपचार अभी भी नैदानिक ​​​​परीक्षणों से गुजर रहे हैं।

लंबी उत्पादन अवधि और रोगी की अपनी कोशिकाओं का उपयोग करने की संभावित सीमाओं ने शोधकर्ताओं को दाता-व्युत्पन्न NK कोशिकाओं का पता लगाने के लिए प्रेरित किया है। इन "ऑफ-द-शेल्फ" कोशिकाओं का बड़े पैमाने पर उत्पादन किया जा सकता है और आसानी से उपलब्ध हो सकता है, लेकिन उन्हें प्राप्तकर्ता की प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा विदेशी के रूप में पहचाने जाने की महत्वपूर्ण बाधा का सामना करना पड़ता है, जिससे अस्वीकृति होती है।

एमआईटी टीम का समाधान NK कोशिकाओं को रोगी की प्रतिरक्षा प्रणाली के लिए "अदृश्य" बनाना है। उनके शोध से पता चला है कि NK कोशिकाएं टी-सेल प्रतिक्रियाओं से बच सकती हैं यदि उनमें HLA क्लास 1 प्रोटीन नामक सतह प्रोटीन की कमी हो। ये प्रोटीन, आमतौर पर NK कोशिका सतहों पर पाए जाते हैं, यदि प्रतिरक्षा प्रणाली उन्हें "स्वयं" के रूप में नहीं पहचानती है तो टी कोशिकाओं को हमला करने के लिए ट्रिगर कर सकते हैं।

इसे प्राप्त करने के लिए, वैज्ञानिकों ने NK कोशिकाओं को छोटे हस्तक्षेप करने वाले RNA (siRNA) को व्यक्त करने के लिए इंजीनियर किया जो HLA क्लास 1 के लिए जिम्मेदार जीनों को शांत करता है। साथ ही, उन्होंने CAR जीन और PD-L1 या सिंगल-चेन HLA-E (SCE) के लिए एक जीन पेश किया। PD-L1 और SCE प्रोटीन हैं जो कोशिका विनाश में शामिल जीनों को बढ़ाकर NK कोशिकाओं की कैंसर-नाशक प्रभावशीलता को बढ़ाते हैं।

ये सभी आनुवंशिक संशोधन एक एकल डीएनए निर्माण में एकीकृत होते हैं, जिससे दाता NK कोशिकाओं को इन प्रतिरक्षा-चोरी करने वाली CAR-NK कोशिकाओं में बदलने की प्रक्रिया सरल हो जाती है। शोधकर्ताओं ने विशेष रूप से CD-19 को लक्षित करने वाली CAR-NK कोशिकाएं बनाईं, एक प्रोटीन जो अक्सर लिंफोमा रोगियों में कैंसरग्रस्त बी कोशिकाओं पर पाया जाता है।

NK कोशिकाओं को उजागर करना

मानव-समान प्रतिरक्षा प्रणालियों और लिंफोमा कोशिकाओं वाले चूहों में इन इंजीनियर CAR-NK कोशिकाओं का परीक्षण करने पर आशाजनक परिणाम मिले। नए CAR-NK कोशिकाओं को प्राप्त करने वाले चूहों ने कम से कम तीन सप्ताह तक एक स्थिर NK कोशिका आबादी बनाए रखी, जिसके परिणामस्वरूप कैंसर लगभग समाप्त हो गया। इसके विपरीत, संशोधित NK कोशिकाओं या केवल CAR जीन वाले चूहों ने मेजबान प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा दाता NK कोशिका अस्वीकृति का अनुभव किया, जिससे कैंसर तेजी से फैल गया।

एक महत्वपूर्ण खोज यह थी कि ये इंजीनियर CAR-NK कोशिकाएं साइटोकाइन रिलीज सिंड्रोम का कारण बनने की संभावना बहुत कम थीं, जो अक्सर इम्यूनोथेरेपी उपचारों से जुड़ा एक खतरनाक दुष्प्रभाव है।

CAR-NK कोशिकाओं की बेहतर सुरक्षा प्रोफ़ाइल को देखते हुए, चेन कुछ अनुप्रयोगों में CAR-T कोशिकाओं को बदलने के लिए उनकी क्षमता की उम्मीद करता है। उनका मानना ​​है कि लिंफोमा और अन्य कैंसर के प्रकारों को लक्षित करने के लिए विकसित हो रहे मौजूदा CAR-NK सेल उपचारों को इस अध्ययन में विकसित निर्माण को शामिल करके बढ़ाया जा सकता है।

शोध टीम अब डाना-फ़ार्बर के सहयोगियों के साथ इस अभिनव दृष्टिकोण के लिए एक नैदानिक ​​​​परीक्षण की योजना बना रही है। वे एक स्थानीय बायोटेक कंपनी के साथ साझेदारी में ल्यूपस, एक ऑटोइम्यून विकार का इलाज करने के लिए CAR-NK कोशिकाओं के उपयोग का भी पता लगा रहे हैं।

अध्ययन को विभिन्न स्रोतों से धन प्राप्त हुआ, जिसमें स्काईलाइन थेरेप्यूटिक्स, कोच इंस्टीट्यूट फ्रंटियर रिसर्च प्रोग्राम, क्लाउडिया एडम्स बार फाउंडेशन और राष्ट्रीय कैंसर संस्थान से कोच इंस्टीट्यूट सपोर्ट (कोर) ग्रांट शामिल हैं।