CAR NK: Təbii öldürücü immun hüceyrələri ilə xərçəng müalicəsində yeni dövr

T hüceyrələrinin modifikasiya edilməsi ilə əldə olunan CAR T müalicələri ilk dəfə 2017-ci ildə leykoz və limfoma üçün ABŞ Qida və Dərman İdarəsinin (FDA) təsdiqini almışdı və xərçəng müalicələrində yeni hüceyrə immunoterapiyası dövrü başlamışdı. İndi isə daha effektiv və daha az yan təsirli yeni bir canlı xərçəng dərmanı ilə qarşı-qarşıyayıq: CAR NK hüceyrə müalicəsi.

İmmun sisteminin “təbii qatil” (narutal killer = NK) hüceyrələri anadangəlmə immun sisteminə aid hüceyrə qrupudur və ilk dəfə 1975-ci ildə siçanda aşkar edilib. Fərqli hüceyrə səthi reseptorlarına malik NK hüceyrələri sağlam toxumalarda müxtəlif paylanma xüsusiyyətləri göstərsə də, əksəriyyəti qan, qaraciyər, dalaq və sümük iliyində yerləşir. Kiçik bir hissəsi də limfa düyünlərində olur. NK hüceyrələri orqanizmi patogenlərdən qorumaqda birinci sıradadır. Normal bədən hüceyrələri virus tərəfindən zəbt edildikdə əvvəlcədən qarşılaşmağa ehtiyac duymadan sürətlə aktivləşir və qoruyucu cavablar yaradır.

Texnologiyanın inkişafı ilə son illərdə aparılan tədqiqatlar şiş immunologiyasını / immun sistemi ilə əlaqəni daha yaxşı anlamağımıza imkan verir. NK hüceyrələri ilə aparılan tədqiqatlar tədqiqatçılar üçün son dərəcə maraqlıdır. Donorun / vericinin sümük iliyi, insan embrional kök hüceyrəsi, induksiya olunmuş pluripotent kök hüceyrə, periferik qan, göbək ciyəsi qanı kimi müxtəlif mənbələrdən əldə edilərək xəstəyə köçürülən NK hüceyrələrinin şişə qarşı daha güclü cavablar yaratdığı aşkar edildi. Lakin bu NK hüceyrələrinin təcrid edilməsi və laboratoriyada çoxaldılması son dərəcə çətin prosesdir. Hüceyrə klonlama texnologiyasının faydaları sayəsində eyni xüsusiyyətli, yüksək saflığa və sabit funksional xüsusiyyətlərə malik NK hüceyrə xətləri yaradılıb: KHYG-1, NK-92, NKL, NKG və YT. Bu hüceyrə xətləri genişmiqyaslı təcrübələrin aparılmasını asanlaşdırıb. NK-92 hüceyrə xəttinin CAR (chimeric antigen receptor) ilə modifikasiya edilməsi nəticəsində güclü şişəleyhinə xüsusiyyət göstərməsi klinik istifadəsinə yol açıb.

NK hüceyrələri səthlərində müxtəlif biomarkerlər nümayiş etdirsə də, CD56 və CD16 hüceyrə səthi markerləri ən çox diqqət çəkənlərdir. CD56 və CD16 ifadə sıxlığına görə NK hüceyrələri iki qrupa ayrılır: CD56bright və CD56dim.

CD56dim NK hüceyrələri tam yetişib və qandakı NK hüceyrələrinin təxminən %90-ını təşkil edən hüceyrə qrupudur. Sitotoksik / hüceyrə öldürücü cavabdan məsul olan bu hüceyrə qrupu anticisimdən asılı hüceyrə vasitəli sitotoksiklikdə rol oynayır. Digər tərəfdən, CD56bright NK hüceyrələri yetişməmiş və əsasən toxumalarda və ikincili limfa orqanlarında yerləşən qrupdur. CD56bright hüceyrələri səthlərində çox az miqdarda CD16 nümayiş etdirir. Buna görə bu hüceyrə qrupunun immun cavabdakı əsas rolu interferon (IFN)-qamma, şiş nekrozu faktoru (TNF)-alfa, qranulosit makrofaq koloniya stimullaşdırıcı (GMCS) faktor, IL-10, IL-13 kimi sitokinləri ifraz etməkdir.

NK hüceyrələri “yadları” səthlərində nümayiş etdirdikləri “aktivləşdirici NK reseptorları” və “inhibitor NK reseptorları” vasitəsilə tanıyırlar. Bu reseptorlar orqanizmdə bütün nüvəli hüceyrələrin səthində yerləşən əsas histouyğunluq kompleksi I (MHC-I) molekulunu tanıyır. Bu hal qarşıdakı hüceyrənin sağlam olduğunu göstərərək inhibitor NK reseptorunu hərəkətə gətirir və NK hüceyrələri hədəfi məhv etmir.

Yuxarıdakı şəklin izahı: a) Özünə aid / dost hüceyrə: NK hüceyrəsi hüceyrə səthindəki MHC-I molekulunu tanıyaraq hədəf hüceyrəni məhv etməkdən imtina edir. b) Özünə aid nişanı çatışmayan hüceyrə: Hədəf hüceyrə səthində MHC-I molekulunu nümayiş etdirmir. Bu halda NK hüceyrəsi aktivləşdirici reseptorlarından stimullaşdırıcı siqnallar alaraq hüceyrəni məhv etməyə başlayır. c) Stressli hüceyrə: Hədəf hüceyrə səthində dəyişdirilmiş MHC-I və ya stress mənşəli molekullar nümayiş etdirdikdə NK hüceyrələri tərəfindən tanınaraq məhv edilir. d) Özünə aid olmayan hüceyrə: Hədəf hüceyrə səthində yad MHC-I nümayiş etdirir və NK hüceyrələrinin sitotoksik mexanizmlərini stimullaşdırır. Beləcə hədəf hüceyrə məhv edilir.

Sağlam hüceyrələr virus tərəfindən zəbt edildikdə və ya şiş yarandıqda səthdə nümayiş etdirilən MHC-I molekulu itir. Beləcə aktivləşdirici NK hüceyrə reseptoru hərəkətə keçir və üç fərqli yol ilə hədəf hüceyrəni məhv edir:

1. Perforin/Qranzim yolu: NK hüceyrələrindəki kisəciklərdə saxlanan perforin hüceyrədən xaricə ifraz olunaraq hədəf hüceyrə səthində keçiriciliyi artırır. Ardınca göndərilən qranzim apoptoza səbəb olaraq hüceyrəni ölümə aparır.
2. Fas/FasL yolu: Fas və FasL adlı iki molekulun birləşməsi ilə hədəf hüceyrəyə ölüm siqnalı verilir və bir neçə saat ərzində apoptozla məhv edilir.
3. Sitokin yolu: NK hüceyrələri TNF-alfa kimi ifraz etdikləri sitokinlərlə hədəf hüceyrənin lizosom sabitliyini pozur. Beləcə hədəf hüceyrənin DNA-sını parçalayacaq hidroliz fermentləri sərbəst buraxılır və hüceyrə məhv edilir.

NK-92 hüceyrələri

NK-92 hüceyrə xətti Amerika Qida və Dərman İdarəsi (FDA) tərəfindən faza 1 və faza 2 klinik tədqiqatlarda istifadə üçün təsdiqlənmiş yeganə NK hüceyrə xəttidir. NK-92 demək olar ki, heç “inhibitor reseptor” daşımadığı halda çoxlu “aktivləşdirici” reseptor nümayiş etdirir. Həmçinin yüksək miqdarda perforin və qranzim ehtiva etməsi geniş sitotoksik effektivliyini göstərir.

Xərçəng müalicəsində effektivliyini qiymətləndirmək üçün NK-92 hüceyrə xətti ilə çoxsaylı tədqiqatlar aparılıb. Məsələn, leykoz və nyelom hüceyrələri ilə aparılan tədqiqatlarda NK-92 hüceyrələrinin güclü sitotoksik təsirinin olduğu və onları effektiv şəkildə məhv etdiyi müəyyən edilib.

Ximerik antigen reseptorları (CAR) və NK-92 hüceyrə xətti

CD19 hədəfli CAR T hüceyrə müalicəsi FDA tərəfindən təsdiqlənsə də, bu üsulun çoxsaylı məhdudiyyətləri var; arzuolunmaz yan təsirlər və sitokin fırtınası bunların başında gəlir. CAR T hüceyrə müalicəsi solid / bərk şişlərdə uğurlu nəticələr vermir və xəstənin özündən əldə edilən T hüceyrələri ilə hazırlanması zamanı uzun vaxt tələb etməsi və kifayət qədər hüceyrə toplanmasının çətin olması kimi mənfi hallar müşahidə edilir. Donordan T hüceyrələri əldə etməklə bu çətinliklər aşılsa da, bu üsulun da orqan funksiyasının pozulmasına səbəb olan graft-versus-host xəstəliyi yaratmaq riski var.

CAR NK-92 hüceyrələrinin yüksək sitotoksik xüsusiyyətləri və homogen şəkildə əldə edilən hüceyrələrin qısa zamanda böyük miqdarda istehsal edilə bilməsi ən böyük üstünlüklərdəndir.

Eyni zamanda orqanizmdə yaşama müddətlərinin CAR-T hüceyrələrinə nisbətən daha qısa olması mümkün yan təsirləri azaldır.

Aşağıda anti-CD19 CAR-NK müalicəsinin təsir mexanizmi sadə şəkildə ümumiləşdirilib.

CAR NK-92 hüceyrə müalicəsinin üstünlükləri nələrdir?

CAR NK-92 hüceyrə müalicəsi malik olduğu çoxsaylı üstünlüklərlə CAR T hüceyrə müalicəsinə rəqibdir. Bu üstünlüklər arasında:

1. CAR NK-92 hüceyrə müalicəsi graft-versus-host xəstəliyinə səbəb olmur və daha effektiv sitotoksik təsirə malikdir.
2. CAR NK-92 hüceyrələri şişi birbaşa hədəfə ala və NK-92 hüceyrə aktivləşməsi ilə hədəf hüceyrəni məhv edə bilər.
3. Şiş səthində hədəfə alınmış antigen itdikdə belə CAR NK-92 hüceyrələri “aktivləşdirici reseptorları” sayəsində aktiv qalmağa davam edirlər.
4. “İnhibitor reseptorlar” NK-92 hüceyrələrinin səthində az miqdarda nümayiş etdirilir və mövcud reseptorların da silinməsi NK-92 hüceyrələrini solid şişlər üçün digər immun hüceyrələrinə nisbətən daha dözümlü edir.
5. Ölməz NK-92 hüceyrələri sabit fenotipə / görünüşə malikdir və laboratoriya şəraitində uzun müddət çoxaldıla bilər.
6. CAR T hüceyrə müalicəsi üçün tələb olunan T hüceyrələri xəstənin öz qanından toplanmalıdır. Lakin insanda kifayət qədər T hüceyrəsinin olmaması və ya mövcud hüceyrələrdə bəzi pozuntular səbəbindən şiş hüceyrələrini tanımaqda qeyri-kafi olması rast gəlinən problemlər arasındadır. Eyni zamanda insanın özü bir dəfəyə yalnız 1 doza CAR-T istehsal edə bilər və bu da xərcləri artırır. Lakin NK hüceyrələri üçün belə məhdudiyyət yoxdur. Donordan toplanan NK hüceyrələri də CAR-NK müalicəsində istifadə edilə bilər.

Aşağıda CAR NK hüceyrə müalicəsinin sınaqdan keçirildiyi xərçəng klinik tədqiqatlarını görmək olar:

CAR NK-92 hüceyrə müalicəsinin çətinlikləri nələrdir?

Effektiv şişəleyhinə xüsusiyyətlərinə baxmayaraq, hələ həll edilməli problemlər mövcuddur:

• NK-92 hüceyrə xətti bədxassəli Hodgkin olmayan limfomalı xəstələrdən əldə edilib. Bu hal ikincili şişin yaranmasına səbəb ola bilər. Həmçinin NK-92 hüceyrə köçürülməsindən sonra Epstein-Barr virusuna həssaslıq yarada bilər. Buna görə təhlükəsizliyini artırmaq üçün klinik tətbiqdən əvvəl şüalandırılaraq mümkün yan təsirlərin qarşısı alınmalıdır. Aparılmış tədqiqatlarda şüalanmadan sonra belə NK-92 hüceyrələri çoxalma və öldürücü xüsusiyyətlərini qorumağa davam edir.
• Yüksək dozada şüalanma nəticəsində NK-92 hüceyrələrinin yarımömürləri qısalır. Bu isə şişəleyhinə xüsusiyyətlərin azalmasına səbəb olur. Bu halın qarşısını almaq üçün birdən çox CAR NK-92 inyeksiyası lazım gələ bilər.
• NK hüceyrələrində CAR ifadəsini başlatmaq üçün ən çox istifadə edilən üsul viral vektorların işlədildiyi genetik modifikasiya texnikasıdır. Bu məqsədlə müxtəlif vektorlar istifadə edilə bilər. Məqsəd CAR ifadəsini təmin edəcək genetik məlumatın NK hüceyrəsinə yerləşməsini təmin etməkdir. Lakin bu üsul bəzi mənfi halları da özü ilə gətirə bilər. Məsələn, istifadə edilən vektorların qiyməti yüksək, istehsal dövrü uzun və mürəkkəb ola bilər. Həmçinin istifadə edilən vektorlar vasitəsilə istənilən genetik məlumatın istənilən sahəyə əlavə ediləcəyinə zəmanət yoxdur. Bu hal normal genlərin zədələnməsinə və anormal hüceyrə dövrlərinin başlamasına səbəb ola bilər. Bu problemləri aradan qaldırmaq üçün son illərdə istifadə edilməyə başlayan üsul CRISPR-Cas9 sistemidir.
• CAR NK-92 hüceyrələri şiş üzərində yerləşən spesifik antigeni hədəf alaraq hücuma keçir. Lakin bu antigenlər sağlam bədən hüceyrələrində də ifraz olunarsa, arzuolunmaz toksik təsirlər yarana bilər. Buna görə müalicəni təhlükəsiz hədlərdə saxlamaq üçün tətbiq ediləcək doza miqdarına diqqət edilməlidir.
• Orqanizm şəraitində yaşama müddətlərinin qısa olması CAR NK hüceyrələri ilə müalicəyə məhdudiyyətlər gətirir. Son tədqiqatların nəticələri yaddaş NK hüceyrələrinin uzun yaşama müddətləri və uzunmüddətli fəaliyyətləri səbəbindən CAR NK adoptiv hüceyrə müalicəsi üçün daha uyğun ola biləcəyini düşündürür.