خانه / مقاله ها / CAR T-cell therapy

CAR T-cell therapy

“كار تي سل تراپي” يكي از انواع روش هاي سلول درماني است كه اميد بيماران مبتلا به سرطان خون و لنفوم كه به انواع درمان هايي همچون شيمي درماني، راديوتراپي و پيوند مغزِ استخوان پاسخ نداده اند را، افزايش داده است. خانوم “زهرا عبـــدی” دانشجوی مقطع کارشناسی ارشدِ دانشگاهِ تهران مقاله ای در این مورد برای گروه ترویجی زیست‌نوین ارسال کرده اند.

شما میتوانید در همین سایت، مقاله های مرتبط بعدی را پیگیری کنید.

امیدواریم که این مقاله برای شما عزیزان قابل استفاده و سودمند باشد:

 CAR T-cellچیست؟

پیشرفت ها در مهندسی ژنتیک همراه با گسترش شناخت سلول های T منجر به طراحی گیرنده های سنتزی شده است که تومور را هدف قرار میدهند. این گیرنده ها که [۱]CAR نامیده میشوند، میتوانند در سطح سلول های T انسانی قرار گرفته و اختصاصیت آن را برای آنتی ژن خاص تحت تاثیر قرار دهند و عملکرد سیستم ایمنی آداپتیو را در طی ایمونوتراپی افزایش دهند (Srivastava & Riddell, 2015).  در واقع CAR T cell، سلول T یی است که به طور ژنتیکی مهندسی شده است تا گیرنده ی خاصی را علیه آنتی ژنی خاص، در سطح خود ایجاد کند.  این سلول ها یک پیشرفت بزرگ در درمان شخصی سرطان به حساب می آیند.

(Feins et al, 2019) .

به منظور درمان با این روش، ابتدا از فرد خون گرفته میشود، سپس لنفوسیت های T او جدا شده و در شرایط ex vivo به کمک روش های ویروسی و یا غیر ویروسی اصلاح ژنتیکی میشوند. سپس سلول های T اصلاح شده در محیط کشت، کشت داده میشوند. پس از آن ، زمانی که CAR T-cell آماده شد و تمامی تست های کنترل کیفیت را با موفقیت گذراند به بدن همان فرد تزریق میشود.ساختار CAR که درCAR T-cell تراپی ازشان استفاده میشود بستگی به تارگت دارد. تارگت ها عموما آنتی ژن های سطحی هستند که برای سلول های سرطانی اختصاصی هستند‌. این که تارگت های ما منحصر به فرد باشند، از اهمیت ویژه برخوردار است تا از ختلاف و حتی بیماری های خودایمنی جلوگیری به عمل آید. فراوانی CAR ها علیه آنتی ژن های سطح تارگت، هنوز مشخص نشده است به همین دلیل پتانسیل های زیادی برای تارگت های جدیدِ CAR که تا کنون شناخته نشده اند وجود دارد.

یکی از محدودیت های اصلی در CAR T-cell تراپی آن است که تارگت نباید درون سلولی و یا بر سطح سایر سلول های انسانی باشد همچنین اپی توپ های آنتی ژن باید به اندازه ی کافی برای scfv منحصر به فرد باشد تا بدون ایجاد شرایط خود ایمنی، توسط آن شناسایی شوند (Miliotou & Papadopoulou, 2018)

ساختار CAR

هر CAR از چهار بخش اصلی ساخته شده است. این ۴ بخش شامل:

۱٫دامین شناسی کننده ی آنتی ژن، این دامین بخشی است که در خارج از سلول قرار گرفته و در واقع مسئول تارگتینگ CAR T-cell می باشد.

۲٫ ناحیه ی لولا[۲] ، این ناحیه که spacer هم نامیده میشود، دامینی است که بین ناحیه ی شناسایی کننده و غشاء خارجی سلول قرار گرفته است.

۳٫ دامین تراغشایی، این ناحیه یک توالی ساختاری است که از آلفا هلیکس تشکیل شده است. این ناحیه از یک سو به دامین لولا و از سوی دیگر به بخش سیگنالینگ درن سلولی اتصال دارد. در واقع این دامین برای پایداری گیرنده ضروری است.

۴٫ دامین سیگنالینگ درون سلولی، پس از اتصال آنتی ژن به دامین خارجی شناسایی کننده، آبشار های سیگنالینگ از طریق دامین درون سلولی به راه میفتد.

مهندسی ژنتیک CAR T-cell

در ادامه میخواهیم به بیان توصیف اساس طراحی سلول های مهندسی شده ی CAR به همراه چندین روش انتقال ژن مورد پذیرش در آزمایش های کلینیکال بپردازیم که شامل: ترنس داکشن ویروسی، ترنس پوزون ها، روش های ترنسفکت mRNA ، و همچنین نانو ذرات لیپوزومی، الکتروپوریشن و نیز استفاده از تکنولوژی CRISPR/Cas9 می باشد (Miliotou & Papadopoulou, 2018)

  1. روش های ترنس داکت به کمک ویروس ها:

این روش در حال حاضر یک روش ترجیحی به منظور مجهز کردن سلول های T به CAR ها میباشد که به کمک ویروس هایی همچون رتروویروس ها،  آدنو ویروس ها و ویروس های همکار با آدنو ویروس[۳] انجام میشود. خانواده ی رترو ویروس ها در حال حاضر معمول ترین وکتور هایی هستند که در کار های ژن درمانی از آن ها استفاده میشود. مزیت اصلی انتقال ژن از طریق وکتور های ویروسی، تولید نسبتا آسان و نیز ظرفیت آن ها برای اینتگریت کردن ماده ی ژنتیکی به طور پایدار به درون ژنوم میزبان می باشد.

  1. ترنس پوزون ها:

این روش از دو جزء تشکیل شده است: .a یک پلازمید که ژن CAR را حمل میکند .b پلازمید دیگر که ژن ترنس پوزاز[۴] را حمل میکند. . این وکتور های دو جزئی که از طریق الکتروپوریشن وارد سلول T میشوند، پس از دخول ژن CAR به درون ژنوم میزبان، پروتئین CAR را در سطح سلول T بیان خواهند کرد. CAR  T-cell  تراپی از طریق الکتروپوریشن، به طور قابل ملاحظه ای موثر، با سمیت و هزینه ی تولید کمتر و آماده سازی سریعتر در مقایسه با روش های مرسوم دیگر، می باشند.

  1. تکنیک CRISPR /Cas9؛

این تکنیک نقطه ی عطفی در ویرایش ژنوم به حساب می آید. نوع II این سیستم به کمک پروتئین Cas9 قادر است تقریبا تمامی نواحی را در ژنوم از طریق یک RNA راهنما به نام gRNA  [۵]هدف قرار داده و به عنوان یک اندونوکلئاز عمل کند. این اندونوکلئاز میتواند از طریق لیپوزوم، الکتروپوریشن، یا یک بخش از ژنوم ویروسی و یا به کمک روش های انتقال شیمیایی  منتقل شود. سپس توالی مورد نظر برای ویرایش، پس از انتقال به سلول هدف، از طریق نوترکیبی هومولوگ به درون ژنوم میزبان اینتگریت میشود.

  1. روش های غیر ویروسی:

لیپوفکتامین ها غالبا به عنوان حامل هایی با بار مثبت به منظور انتقال [۶]IVTRNA به درون سلول ها استفاده میشوند. لیپوفکتامین ها از لیپید های کاتیونی که به فرم لیپوزوم است تشکیل شده که در سطحشان بار مثبت دارند و ورود mRNA را از طریق اندوسیتوز به درون سلول های یوکاریوتی تسهیل میکنند. در طی اندوسیتوز به درون سلول یوکاریوتی، بار های مثبت لیپوزوم با گروه های فسفات نوکلئیک اسید، کراس لینک برقرار کرده و به فرم یک کمپلکس درآمده که با بار منفی غشاء سیتوپلاسمی میانکنش داده و اجازه میدهد تا کمپلکس به داخل سلول فیوز شود. این کمپلکس درون سلول انباشته شده و در ادامه،  mRNAبه درون سیتوپلاسم وارد شده تا بیان شود.

 

“در شماره ی بعدی به کاربرد های  CAR T-cell و چالش های این روش خواهیم پرداخت. منتظر شماره ی بعدی این مطلب باشید”

 

منابع

  1. Srivastava, S., & Riddell, S. R. (2015). Engineering CAR-T cells: design concepts. Trends in immunology, 36(8), 494-502
  2. Feins, S., Kong, W., Williams, E. F., Milone, M. C., & Fraietta, J. A. (2019). An introduction to chimeric antigen receptor (CAR) T‐cell immunotherapy for human cancer. American journal of hematology, 94(S1), S3-S9.
  3. Miliotou, A. N., & Papadopoulou, L. C. (2018). CAR T-cell therapy: a new era in cancer immunotherapy. Current pharmaceutical biotechnology, 19(1), 5-18.

[۱] Chimeriv

[۲] Hing

[۳] Adeno-associated virus

[۴] Transposase

[۵] guide RNA

[۶] Invitro Transcribed mRNA

 

 

درباره ی ریحانه محقق

همچنین ببینید

CAR T-cell therapy

“كار تي سل تراپي” يكي از انواع روش هاي سلول درماني است كه اميد بيماران …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *