CAR NK؛ دوره جدید درمان سرطان با سلول ایمنی کشنده طبیعی

با اصلاح سلول T ساخته‌شده، CAR T درمان، نخست در 2017 برای لوسمی و لنفوم از سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) تأیید گرفت و دوره سلولی تازه، ایمنی‌درمانی آغاز شد. اکنون داروی زنده تازه مؤثرتر و کم‌عارضه‌تر پیش روست: درمان سلول CAR NK.

سلول «کشنده طبیعی» ایمنی، natural killer یا NK، از ایمنی ذاتی است و نخست در 1975 موش کشف شد. سطح سلول متفاوت، گیرنده‌ها دارند؛ سلول‌های NK میان بافت‌های سالم توزیع متفاوتی دارند و بیشتر در خون، کبد، طحال و مغز استخوان و بخش کوچکی در غدد لنفاوی‌اند. خط نخست محافظت بدن از پاتوژن‌ها هستند. وقتی سلول طبیعی با ویروس اشغال شود، بدون نیاز به مواجهه قبلی سریع فعال می‌شوند و پاسخ محافظتی می‌سازند.

پیشرفت فناوری و پژوهش‌های اخیر فهم رابطه ایمنی و تومور را بهتر کرده است. مطالعات NK برای پژوهشگر بسیار جالب‌اند. از منابعی چون مغز استخوان اهداکننده، سلول بنیادی جنینی انسان، پرتوان القایی، خون محیطی و بندناف گرفته و به بیمار منتقل می‌شوند و پاسخ ضدتومور قوی‌تر یافته‌اند. اما جداسازی و تکثیر آنها در آزمایشگاه بسیار دشوار است. فناوری کلون‌سازی رده‌های هم‌ویژگی، خالص و از نظر عملکرد پایدار KHYG-1، NK-92، NKL، NKG و YT ایجاد کرده و آزمایش بزرگ را آسان کرده است. رده NK-92 با CAR یا گیرنده آنتی‌ژن کایمریک اصلاح شد و اثر ضدتوموری قوی راه بالین را باز کرد.

نشانگرهای مختلف دارد، اما CD56 و CD16 برجسته‌اند. شدت بیان CD56 و CD16 دو گروه CD56bright و CD56dim را می‌سازد.

CD56dim بالغ و حدود %90 گروه NK خون است؛ مسئول سمیت سلولی و کشندگی وابسته به پادتن. CD56bright نابالغ و عمدتاً بافت و اندام لنفاوی ثانویه است. CD56bright مقدار بسیار کم CD16 دارد؛ پس نقش اصلی ترشح سیتوکین اینترفرون IFN گاما، فاکتور نکروز تومور TNF آلفا، محرک کلونی گرانولوسیت‌ماکروفاژ GMCS، IL-10 و IL-13 است.

NK با گیرنده فعال‌کننده و مهارکننده، بیگانه را می‌شناسد. مولکول سازگاری بافتی اصلی I یا MHC-I سطح همه سلول هسته‌دار را تشخیص می‌دهد؛ نشانه سلامت که گیرنده مهار را فعال و مانع نابودی هدف می‌شود.

توضیح شکل بالا: a) سلول خودی یا دوست: NK مولکول MHC-I سطح را می‌شناسد و از کشتن هدف منصرف می‌شود. b) سلول فاقد خودی: هدف MHC-I سطح ندارد؛ NK از گیرنده فعال‌کننده پیام گرفته و نابودی را آغاز می‌کند. c) سلول تحت تنش: هدف با MHC-I تغییریافته یا مولکول ناشی از تنش توسط NK شناسایی و کشته می‌شود. d) سلول غیرخودی: هدف MHC-I بیگانه دارد و سازوکار سیتوتوکسیک NK را تحریک می‌کند؛ پس نابود می‌شود.

در حمله ویروس به سالم یا تومور، MHC-I سطح از دست می‌رود؛ گیرنده فعال NK به کار و سه مسیر هدف را می‌کشد:

1. مسیر پرفورین و گرانزیم: پرفورین ذخیره وزیکول NK آزاد و نفوذپذیری هدف را زیاد می‌کند؛ سپس گرانزیم با آپوپتوز مرگ می‌دهد.
2. مسیر Fas/FasL: اتصال Fas و FasL پیام مرگ می‌دهد و ظرف چند ساعت با آپوپتوز نابود می‌کند.
3. مسیر سیتوکین: سیتوکین مانند TNF آلفا پایداری لیزوزوم هدف را مختل می‌کند؛ آنزیم هیدرولیز آزاد، DNA را تجزیه و سلول را می‌کشد.

سلول NK-92

رده NK-92 تنها رده NK با تأیید سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) برای مطالعات مرحله 1 و مرحله 2 است. NK-92 تقریباً گیرنده مهاری ندارد و فعال‌کننده فراوان نشان می‌دهد. پرفورین و گرانزیم زیاد آن نیز اثر سیتوتوکسیک گسترده را نشان می‌دهد.

برای ارزیابی اثر درمان سرطان، مطالعات فراوانی با رده NK-92 انجام شد. مثلاً در سلول‌های لوسمی و میلوم، NK-92 سمیت سلولی قوی نشان داد و آنها را مؤثر نابود کرد.

گیرنده آنتی‌ژن کایمریک CAR و رده NK-92

گرچه CAR T هدف CD19 تأیید FDA دارد، محدودیت فراوانی دارد؛ عوارض ناخواسته و طوفان سیتوکین در صدرند. در تومور توپر موفق نیست و ساخت با T خود بیمار زمان طولانی می‌برد و جمع‌آوری تعداد کافی دشوار است. گرچه T اهداکننده این مشکل را می‌گشاید، خطر بیماری پیوند علیه میزبان با اختلال عملکرد اندام نیز وجود دارد.

سمیت سلولی بالای CAR NK-92 و امکان تولید مقدار زیاد سلول همگن در زمان کوتاه از مهم‌ترین و بزرگ‌ترین مزایای این روش است.

همچنین عمر کوتاه‌تر از CAR-T در بدن عوارض احتمالی را کم می‌کند.

سازوکار ضد CD19 ‏CAR-NK در زیر ساده خلاصه شده است.

مزایای درمان CAR NK-92 چیست؟

درمان سلول CAR NK-92 با مزایای فراوان خود رقیب درمان CAR T می‌شود. این مزایا عبارت‌اند از:

1. CAR NK-92 پیوند علیه میزبان نمی‌دهد و اثر سیتوتوکسیک مؤثرتر دارد.
2. CAR NK-92 مستقیم تومور را هدف و با فعال‌کردن NK-92 آن را نابود می‌کند.
3. حتی با محوشدن آنتی‌ژن هدف از سطح تومور، CAR NK-92 با گیرنده فعال‌کننده فعال می‌ماند.
4. گیرنده مهار سطح NK-92 کم است و حذف موجود نیز NK-92 را در توپر نسبت به دیگر سلول ایمنی مقاوم‌تر می‌کند.
5. NK-92 نامیرا با فنوتیپ پایدار در آزمایشگاه طولانی تکثیر می‌شود.
6. برای درمان CAR T، سلول T باید از خون خود بیمار جمع شود. ممکن است تعداد کافی نباشد یا سلول موجود اختلال داشته و تومور را خوب نشناسد. همچنین از خود فرد در هر نوبت فقط 1 دوز CAR-T می‌توان ساخت و هزینه افزایش می‌یابد. برای NK چنین محدودیتی نیست و سلول NK جمع‌شده از اهداکننده نیز برای CAR-NK قابل‌استفاده است.

در زیر کارآزمایی‌های سرطان آزمون CAR NK دیده می‌شود:

دشواری درمان CAR NK-92 چیست؟

با وجود ویژگی ضدتوموری مؤثر این سلول‌ها، هنوز مشکلاتی وجود دارند که باید حل شوند:

• رده NK-92 از بیماران لنفوم بدخیم غیرهوچکین گرفته شده و ممکن است تومور ثانویه ایجاد کند. پس از انتقال NK-92 نیز حساسیت به اپشتین‌بار ممکن است. برای ایمنی پیش از بالین باید پرتودهی شود تا جلوی عوارض احتمالی گرفته شود. مطالعات نشان می‌دهند حتی پس از تابش، NK-92 تکثیر و خاصیت کشندگی را حفظ می‌کند.
• دوز بالای پرتو نیمه‌عمر NK-92 را کوتاه و ضدتوموری را کم می‌کند؛ شاید برای جلوگیری چند تزریق CAR NK-92 لازم شود.
• رایج‌ترین روش آغاز بیان CAR در NK اصلاح ژنتیکی با ناقل ویروسی است. ناقل‌های مختلف برای ورود اطلاعات ژنتیکی لازم بیان CAR به سلول استفاده می‌شوند، اما پیامد نامطلوب ممکن است. هزینه ناقل بالا و چرخه تولید طولانی و پیچیده است و تضمینی برای درج اطلاعات در محل دلخواه نیست. این وضعیت می‌تواند ژن طبیعی را آسیب و چرخه سلولی غیرطبیعی را آغاز کند. برای رفع این مشکلات در سال‌های اخیر سامانه CRISPR-Cas9 به کار رفته است.
• CAR NK-92 با هدف‌گیری آنتی‌ژن خاص سطح تومور حمله می‌کند. اگر آنتی‌ژن در سلول سالم بدن نیز بیان شود اثر سمی ناخواسته ممکن است. بنابراین برای نگه‌داشتن درمان در حد ایمن باید به مقدار دوز تجویزشده توجه کرد.
• عمر کوتاه در شرایط بدن، درمان CAR NK را محدود می‌کند. نتایج تازه نشان می‌دهند NK حافظه به علت طول عمر بیشتر و فعالیت پایدار شاید برای درمان انتقالی سلول CAR NK مناسب‌تر باشد.