Kanserle Mücadelede Yeni Tedavi Yöntemleri Geliştirildi

Kanser, Amerika Birleşik Devletleri’nde ikinci sırada önde gelen ölüm nedenidir. Ulusal Kanser Enstitüsüne göre bu yıl, yaklaşık 1,7 milyon yeni vaka teşhis edilecek ve yaklaşık 610.000 kişinin hastalıktan ölmesi bekleniyor.

Neyse ki, bazı yeni kanser tedavileri kayda değer bir umut veriyor. Bunların arasında Amerikan Klinik Onkoloji Derneği’nin yakın zamanda “2018 Advance of Year” olarak adlandırdığı Chimeric Antigen Reseptör (CAR) T hücresi terapisidir. Üç USC Viterbi Mühendislik Okulu Araştırmacısı – Yardımcı Doçent Stacey Finley, Profesör Pin Wang ve Yardımcı Doçent Nick Graham, Biophysical Journal’da bu yeni tedavinin nasıl uygulandığına ve bir günle sonuçlanabilen daha az yan etkiyle daha iyi bir kanser terapisi hakkında bilgi veren bir makale yayımladı.

Kimya mühendisliği ve malzeme bilimi yardımcı doçentlerinden Graham: “Moleküler mekanizmaları delmeye çalışıyoruz.” dedi. “CAR T hücrelerinin nasıl çalıştığını anlayarak daha iyi olanları tasarlamaya çalışabiliriz.”

Bağışıklık sistemi normal olarak işlev gördüğünde, bağışıklık hücreleri vücutta gezinir ve ait olmayan ve onları öldürmeyen patojenleri arar. Bununla birlikte, kanser hücreleri kendilerini maskeleyebilir ve T hücreleri gibi iyi hücrelerin onları öldürmesini zorlaştırabilir.

CAR T hücre terapisi ile bir kişinin T hücreleri çıkarılır, genetik olarak proteinlerle yapılandırılır ve daha sonra hastaya enjekte edilir. Sonuçta elde edilen CAR T hücreleri, kanser hücrelerine karşı savaşmakta çok daha iyidir. Bunun nedeni, bu modifiye CAR T hücrelerinin, kanser hücrelerine bağlanabilen, yapılandırılmış bir protein reseptörü olan CAR’ye sahip olmasıdır. Bu meydana geldiğinde, CAR’den gelen bir sinyal, T hücresine, kimyasalların perforini ve granzimini salgılayarak kanseri yok etmeye başlamasını söyler.

CAR T Hücre Terapileri

Bu yılın başlarında, ABD Gıda ve İlaç Dairesi, bazı lösemi hastaları ve her ikisi de kan kanseri olan bir lenfoma formunun tedavisi için ilk CAR T hücresi tedavisini onayladı. İlk  sonuçlar büyük umut verdi. Bununla birlikte ilk testler, CAR-T hücre terapilerinin şimdiye kadar meme, akciğer, prostat ve diğer katı tümör kanserlerine karşı çok daha az etkili olduğunu kanıtlamıştır. Ek olarak, CAR T hücre tedavisi geçiren bazı insanlar önemli yan etkiler yaşamıştır; birkaç kişi bile ölmüştür.

USC araştırmacılarının üçlüsü, çalışmalarının, CAR’lerin kanserle mücadele hücrelerini harekete geçirdiği karmaşık süreci ortaya çıkararak CAR T hücre terapilerini büyük ölçüde geliştireceğini umuyor. Spesifik olarak, CAR reseptörü bir kanser hücresine çarptığında ve kötü hücrelere saldırmak için T hücresine bir sinyal gönderdiğinde ortaya çıkan bir kimyasal reaksiyon olan fosforilasyon denen bir süreci inceliyorlar.

Erken Kariyer Başkanı ve biyomedikal mühendislik, kimya mühendisliği ve malzeme bilimi ve biyolojik bilimler yardımcı doçenti Finley, Gordon S. Marshall: “Bence en heyecan verici olan ise, CAR’da hangi bölgelerin fosforile edildiğini, ne kadar çabuk gerçekleştiğini ve her bir bölgenin fosforilasyon miktarına dönüştüğünü gerçekten anladığımızı düşünüyorum.”

Finley, Wang ve Graham yaptıkları araştırmada, CAR’nin altı bölgesinde, fosforilasyonun ne zaman meydana geldiğini ve ne kadar fosforilasyon oluştuğunu öğrenmişler ki bu kesin olmayan bir benzetmeyle, Graham’ın sözlerinde “kenetleme göbekleri” olarak düşünülebilirdi.

Buna ek olarak, hiçbir “bekçi” olmadığını bulmuşlardır, başka bir deyişle bu, hiçbir CAR sahasının diğerlerinden önce fosforile edilmemesi gerektiği anlamına gelir. Buna ek olarak, hiçbir “kapı bekçisi” bulunmadığını bulmuşlardır, başka bir deyişle hiçbir SYR sahasının diğerlerinden önce fosforile edilmemesi gerektiği anlamına gelir. Şimdiye kadar, bilim adamları sadece fosforilasyon süreci hakkında genel bir fikre sahipti ve bu da karmaşık ve anlaşılması zor meme, akciğer ve diğer katı tümör kanserlerine karşı başarılı bir şekilde mücadele edebilen biyomühendislik CAR T hücrelerini zorlaştırdı.

Kanserle daha iyi savaşan CAR’ler

İleriye dönük oarak Finley, Wang ve Graham, bulgularını daha az yan etki ile daha etkili kanserle savaşan CAR’lere dönüştürmeyi umuyorlar. Bu, hedeflenen kanser hücrelerinin karmaşıklığına bağlı olarak belirli CAR bölgelerinde fosforilasyonun daha hızlı ve daha yoğun bir şekilde gerçekleşmesi anlamına gelebilir. Alternatif olarak, USC araştırmacıları, daha az fosforile etmek için CAR’leri çalıştırabilirler, böylelikle kanserle savaşan T- ve diğer hücrelerin çok agresif hale gelmesini ve sağlıklı hücrelerin öldürülmesini önleyebilir – bu da erken dönemde CAR T hücre kanseri tedavileriyle ortaya çıkan bir problemdir.

Zaten Finley, büyük söz veren niceliksel modeller geliştirdi.

“Bu araçlara ve nicel modellere sahip olduktan sonra, onları farklı farklı tasarımlara uygulayabilmeliyiz.”diyor, araştırma grubunda matematiksel modellerde uzmanlığa sahip olan Finley. “Belki yeni bir tasarımın işe yarayıp yaramayacağını görmek için bir deneme yapmadan önce bir model kullanabilirsin. Laboratuarda çok sıkıcı deneyler yapmak yerine, en iyi tasarımı taramak için tahmini matematiksel bir model oluşturabilirsiniz.”

 Zohrab A. Kaprielian Fellow Mühendislik ve kimya mühendisliği ve malzeme bilimi, biyomedikal mühendisliği profesörü şöyle ekledi: “T hücrelerini daha güçlü yapmak istiyorsanız, soru CAR’yi en iyi nasıl tasarlayacağınızdır.Bu bizim araştırmamızın hedefi, bence.”

Kaynak: https://www.bizsiziz.com/researchers-have-unlocked-secrets-about-engineered-protein-receptor-car/

https://www.cell.com/biophysj/fulltext/S0006-3495(18)30970-6

Çeviri: Simge Kara