CAR NK: عصر جديد لعلاج السرطان بالخلايا المناعية القاتلة الطبيعية

الناتجة عن تعديل خلايا T، فإن CAR T وعلاجاتها حصلت لأول مرة في 2017 لابيضاض الدم واللمفوما على موافقة إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA)، وبدأ في السرطان عصر خلوي جديد من العلاج المناعي . والآن نواجه دواء سرطان حيًا جديدًا أكثر فعالية وأقل آثارًا جانبية: علاج خلايا CAR NK.

«القاتل الطبيعي» في الجهاز المناعي، natural killer، أي NK، خلايا من المناعة الفطرية اكتُشفت أولًا في الفأر عام 1975. ولها على السطح مختلفة من المستقبلات . ورغم اختلاف توزيع NK بين الأنسجة السليمة، توجد غالبًا في الدم والكبد والطحال ونخاع العظم، وقليل منها في العقد اللمفاوية. وهي خط أول لحماية الجسم من الممرضات، وعند غزو الفيروس للخلايا الطبيعية تنشط سريعًا دون حاجة لمواجهته سابقًا وتُحدث استجابات واقية.

أتاحت التقنية والدراسات الحديثة فهمًا أفضل لمناعة الورم وعلاقته بالجهاز المناعي، وتثير دراسات NK اهتمام الباحثين كثيرًا. واكتُشف أن المأخوذة من نخاع متبرع أو خلايا جذعية جنينية بشرية أو متعددة القدرات مستحثة أو دم محيطي أو دم الحبل السري، ثم المنقولة للمريض، تُحدث استجابة أقوى للورم. لكن عزلها وإكثارها مخبريًا صعب جدًا. وأتاحت تقنية استنساخ الخلايا إنشاء خطوط NK متسقة متماثلة الخصائص وعالية النقاء والوظيفة: KHYG-1 وNK-92 وNKL وNKG وYT. وسهلت تجارب واسعة. وخط NK-92، بعد تعديله بـ CAR ، مستقبل المستضد الخيمري، أظهر خصائص قوية مضادة للورم فتُح الطريق لاستخدامه سريريًا.

رغم تنوع المؤشرات على سطح NK، فإن CD56 وCD16 أبرزها. وبحسب كثافة CD56 وCD16، تُقسم إلى CD56bright وCD56dim.

خلايا CD56dim NK ناضجة تمامًا وتشكل نحو %90 من NK الدموية. وهي مسؤولة عن الاستجابة السامة أو القاتلة للخلايا وتشارك في السمية الخلوية المتواسطة بالخلايا والمعتمدة على الأجسام المضادة. أما CD56bright NK فغير ناضجة وتوجد غالبًا في الأنسجة والأعضاء اللمفية الثانوية. وتعرض CD56bright قليلًا جدًا من CD16، ولذلك دورها الأساسي إفراز السيتوكينات كالإنترفيرون IFN-غاما، وعامل نخر الورم TNF-ألفا، وعامل تحفيز مستعمرات المحببات والبلاعم GMCS، وIL-10 وIL-13.

تتعرف NK على «الغريب» بمستقبلات NK المنشطة والمثبطة على سطحها. وتتعرف هذه على جزيء معقد التوافق النسيجي الرئيسي I، أي MHC-I، الموجود في كل الخلايا المنواة، فيدل على سلامة الخلية المقابلة وينشط المستقبل المثبط، فلا تقتل NK الهدف.

شرح الشكل أعلاه: a) خلية ذاتية أو صديقة: تتعرف NK على MHC-I السطحي فتتراجع عن قتل الهدف. b) خلية ناقصة الذات: لا تعرض الخلية الهدف MHC-I، فتتلقى NK إشارات من مستقبلاتها المنشطة وتبدأ قتلها. c) خلية مجهدة: عندما تعرض الهدف MHC-I معدلًا أو جزيئات الإجهاد، تتعرف عليها NK وتقتلها. d) خلية غير ذاتية: تعرض MHC-I غريبًا، فيحفز آليات NK السامة للخلايا، فتُقتل الخلية الهدف.

عند غزو الفيروس أو نشوء الورم، يختفي MHC-I المعروض. فينشط مستقبل NK المنشط ويقتل الهدف عبر ثلاثة مسارات:

1. مسار البيرفورين والغرانزيم: يُطلق البيرفورين المخزن في حويصلات NK خارجها فيزيد نفاذية سطح الهدف، ثم يسبب الغرانزيم المُرسل الاستماتة فتموت الخلية.
2. مسار Fas/FasL: باتحاد Fas وFasL، تُرسل إشارة موت إلى الهدف فيُدمر بالاستماتة خلال ساعات قليلة.
3. مسار السيتوكينات: تخل NK بسيتوكيناتها كـ TNF-ألفا بثبات الجسيمات الحالة للهدف، فتتحرر إنزيمات التحلل التي تفكك DNA وتموت الخلية.

خلايا NK-92

خط NK-92 الوحيد المعتمد من FDA للاستخدام في الطور 1 والطور 2 السريريين. ولا تحتوي NK-92 تقريبًا مستقبلات «مثبطة»، وتعرض كثيرًا من «المنشطة»، كما أن غناها بالبيرفورين والغرانزيم يدل على فعالية سامة خلوية واسعة.

دُرس خط NK-92 كثيرًا لتقييم فعاليته السرطانية. فمثلًا أظهرت دراسات خلايا الابيضاض والنقوي أثر NK-92 السام القوي وقدرتها على القضاء عليها بفعالية.

مستقبلات المستضد الخيمري CAR وخط NK-92

رغم حصول علاج خلايا CAR T المستهدف لـ CD19 على موافقة FDA، فإن لهذه الطريقة قيودًا كثيرة؛ أبرزها الآثار الجانبية غير المرغوبة وعاصفة السيتوكينات. ولا يحقق علاج خلايا CAR T نتائج ناجحة في الأورام الصلبة، وتظهر مشكلات منها طول مدة إنتاجه باستخدام خلايا T المستخلصة من المريض نفسه، وصعوبة جمع عدد كافٍ من الخلايا. ورغم إمكانية تجاوز هذه الصعوبات باستخلاص خلايا T من متبرع، فإن هذه الطريقة تنطوي أيضًا على خطر التسبب بداء الطعم حيال المضيف الذي يؤدي إلى اختلال وظائف الأعضاء.

من أهم مزايا CAR NK-92 سميتها الخلوية العالية، وإمكان إنتاج أعداد كبيرة من خلايا متجانسة سريعًا.

كما أن بقاءها في الجسم أقصر من CAR-T، فيقلل الآثار المحتملة.

فيما يلي تلخيص مبسط لآلية anti-CD19 CAR-NK.

ما مزايا علاج CAR NK-92؟

علاج خلايا CAR NK-92 ينافس علاج خلايا CAR T بفضل المزايا الكثيرة التي يمتلكها. ومن هذه المزايا ما يلي؛

1. لا يسبب CAR NK-92 داء الطعم حيال المضيف، وله سمية خلوية أكثر فعالية.
2. يمكن لـ CAR NK-92 استهداف الورم مباشرة وقتل الهدف بتنشيط NK-92.
3. حتى عند فقدان المستضد المستهدف من سطح الورم، تستمر CAR NK-92 في النشاط بمستقبلاتها «المنشطة».
4. تُعرض المستقبلات «المثبطة» قليلًا على NK-92، وحذف الموجودة منها يجعل NK-92 أقدر على مقاومة الأورام الصلبة من خلايا مناعية أخرى.
5. خلايا NK-92 الخالدة ذات نمط ظاهري مستقر، ويمكن إكثارها مخبريًا طويلًا.
6. يجب جمع خلايا T اللازمة لعلاج خلايا CAR T من دم المريض نفسه. لكن من المشكلات التي تُواجه عدم وجود عدد كافٍ من خلايا T، أو وجود اضطرابات في الخلايا المتاحة تجعلها عاجزة عن التعرف على خلايا الورم بصورة كافية. وفي الوقت نفسه، لا يستطيع الشخص نفسه إنتاج سوى 1 جرعة من CAR-T في المرة الواحدة، مما يزيد التكاليف. أما خلايا NK فلا تخضع لهذا القيد؛ إذ يمكن أيضًا استخدام خلايا NK المجمعة من متبرع في علاج CAR-NK.

فيما يلي دراسات سرطان سريرية يُختبر فيها CAR NK:

ما تحديات علاج CAR NK-92؟

إلى جانب فعاليته المضادة للورم، تبقى مشكلات تحتاج حلًا:

• اشتُق NK-92 من مرضى اللمفوما اللاهودجكينية الخبيثة، وقد يسبب ورمًا ثانويًا، وقد يسبب أيضًا قابلية لـ Epstein-Barr بعد نقل NK-92. ولذلك ينبغي تشعيعه قبل الاستخدام السريري لزيادة الأمان ومنع الآثار المحتملة. وتبين الدراسات استمرار NK-92 في حفظ خصائص التكاثر والقتل حتى بعد التشعيع.
• نتيجة التعرض لجرعات مرتفعة من الإشعاع، يقصر نصف عمر خلايا NK-92. ويؤدي ذلك بدوره إلى انخفاض خصائصها المضادة للأورام. ولمنع حدوث هذا الانخفاض، قد تدعو الحاجة إلى إعطاء أكثر من حقنة من خلايا CAR NK-92.
• أشيع طريقة لبدء تعبير CAR في NK تعديل جيني بنواقل فيروسية متنوعة، لإدخال المعلومات اللازمة إلى الخلية. لكنها قد تطرح سلبيات، كالكلفة المرتفعة ودورة الإنتاج الطويلة المعقدة. ولا ضمان لإضافة المعلومات في الموقع المرغوب عبر النواقل، مما قد يضر الجينات الطبيعية ويبدأ دورات خلوية غير طبيعية. ولحل هذه المشكلات بدأ استخدام CRISPR-Cas9 في السنوات الأخيرة.
• تهاجم CAR NK-92 مستضدًا نوعيًا على الورم. لكن وجوده في خلايا الجسم السليمة قد يسبب سمية غير مرغوبة، لذلك يهم مقدار الجرعة لإبقاء العلاج ضمن حدود آمنة.
• قصر مدة حياة خلايا CAR NK في ظروف الجسم يفرض قيودًا على العلاج بها. وتشير نتائج أحدث الدراسات إلى أن خلايا NK الذاكرية قد تكون أنسب للعلاج الخلوي بالتبني CAR NK، بسبب مدة بقائها الطويلة واستمرار نشاطها مدة طويلة أيضًا.