कैंसर को मारने वाली जोड़ी आश्चर्यजनक तत्परता से ट्यूमर का शिकार करती है और उसे नष्ट कर देती है

कैंसर के खिलाफ लड़ाई में बैक्टीरिया एक अजीब सहयोगी की तरह लग सकते हैं।

लेकिन एक नए अध्ययन में, आनुवंशिक रूप से इंजीनियर किए गए बैक्टीरिया ट्यूमर को छोटा करने के लिए टैग-टीम थेरेपी का हिस्सा थे। रक्त, स्तन या पेट के कैंसर से पीड़ित चूहों में, बैक्टीरिया ने अपने सहयोगियों - संशोधित टी कोशिकाओं - के लिए होमिंग बीकन के रूप में काम किया, क्योंकि दोनों ने ट्यूमर कोशिकाओं की तलाश की और उन्हें नष्ट कर दिया।

सीएआर टी-इन कैंसर को नष्ट करने वाली टी कोशिकाओं का उपयोग करने वाली चिकित्सा का नाम-एक परिवर्तनकारी दृष्टिकोण है। पहली बार 2017 में एक प्रकार के घातक ल्यूकेमिया के लिए अमेरिकी खाद्य एवं औषधि प्रशासन (एफडीए) द्वारा अनुमोदित किया गया था, अब हैं छह उपचार कई प्रकार के रक्त कैंसर के लिए उपलब्ध है।

डब किया गया "जीवित दवापेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय में अग्रणी शोधकर्ता डॉ. कार्ल जून द्वारा, सीएआर टी पर काम शुरू हो रहा है स्व - प्रतिरक्षित रोग, दिल की चोटें, तथा जिगर की समस्याओं. यह उम्र से संबंधित बीमारियों से जुड़ी पुरानी "ज़ोंबी कोशिकाओं" को भी खत्म करने के लिए तैयार है एचआईवी से लड़ो और अन्य वायरल संक्रमण।

हालाँकि, अपने वादे के बावजूद, CAR T ठोस ट्यूमर के खिलाफ लड़खड़ाता है - जो सभी कैंसर का लगभग 90 प्रतिशत हिस्सा बनता है।

"प्रत्येक प्रकार के ट्यूमर के पास प्रतिरक्षा प्रणाली से बचने के अपने छोटे-छोटे तरीके होते हैं," कहा जून पहले में पेन मेडिसिन न्यूएस। "तो ऐसी कोई सिल्वर-बुलेट कार टी थेरेपी नहीं होगी जो सभी प्रकार के ट्यूमर को लक्षित करती हो।"

आश्चर्य की बात है कि बैक्टीरिया के कारण जून को पुनर्विचार करना पड़ सकता है - नए दृष्टिकोण में सभी प्रकार के ठोस ट्यूमर के लिए सार्वभौमिक उपचार की क्षमता है। जब चूहों को दिया गया, तो इंजीनियर किए गए कीड़े ट्यूमर के मूल में गहराई से घुस गए और पास के सीएआर टी सैनिकों को आकर्षित करने के लिए आसानी से एक सिंथेटिक "टैग" स्रावित किया। आणविक टैग केवल ट्यूमर के आसपास के क्षेत्रों पर चिपकता है और स्वस्थ कोशिकाओं को सीएआर टी हमलों से बचाता है।

सैद्धांतिक रूप से इंजीनियर बैक्टीरिया अन्य प्रकार के ठोस ट्यूमर में भी घुसपैठ कर सकते हैं, जिनमें "डरपोक" ट्यूमर भी शामिल हैं जिन्हें पारंपरिक उपचारों से लक्षित करना मुश्किल होता है। साथ में, प्रोसीएआर-प्रोबायोटिक-निर्देशित सीएआर टी कोशिकाएं नामक नई विधि बैक्टीरिया और टी कोशिकाओं को कैंसर से लड़ने वाले पावरहाउस में जोड़ती है।

यह "सीएआर टी सेल थेरेपी में एक नई वृद्धि के रूप में इंजीनियर बैक्टीरिया की उपयोगिता" को प्रदर्शित करता है। कहा बोस्टन विश्वविद्यालय में एरिक ब्रेस्लर और डॉ. विल्सन वोंग, जो अध्ययन में शामिल नहीं थे।

डबल नल

रुको, CAR T फिर क्या है?

संक्षेप में, सीएआर टी थेरेपी टी कोशिकाओं का उपयोग करती है जिन्हें उनकी मौजूदा क्षमताओं को बढ़ाने के लिए आनुवंशिक रूप से इंजीनियर किया गया है। टी कोशिकाएं पहले से ही प्राकृतिक रूप से जन्मे हत्यारे हैं जो हमारे शरीर के अंदर वायरस, बैक्टीरिया और कैंसर का शिकार करते हैं और उन्हें नष्ट कर देते हैं। वे आस-पास की स्वस्थ कोशिकाओं को नुकसान पहुंचाए बिना लक्ष्य कोशिकाओं की सतहों पर विशेष प्रोटीन - जिन्हें एंटीजन कहा जाता है - को पकड़ने के लिए सेलुलर "पंजे" का उपयोग करते हैं।

लेकिन कैंसर कोशिकाएं मुश्किल दुश्मन हैं। टी सेल निगरानी और हमलों से बचने के लिए उनके एंटीजन तेजी से उत्परिवर्तित होते हैं। सीएआर टी थेरेपी अपने लक्ष्यों को बेहतर ढंग से ढूंढने और नष्ट करने के लिए इंजीनियरिंग टी कोशिकाओं द्वारा इस रक्षा को खत्म कर देती है।

प्रक्रिया आमतौर पर इस प्रकार होती है. टी कोशिकाओं को रक्त ड्रा में निकाला जाता है। फिर वैज्ञानिक एक विशिष्ट एंटीजन को पकड़ने के लिए एक नया प्रोटीन "पंजा" बनाने के लिए कोशिकाओं में जीन डालते हैं। इन इंजीनियर्ड कोशिकाओं को रोगी के शरीर में वापस भेज दिया जाता है जहां वे उस एंटीजन का पता लगाते हैं और लक्ष्य कोशिका को नष्ट कर देते हैं। हाल ही में किया गया कार्य शरीर के अंदर टी कोशिकाओं को सीधे संपादित करने की भी खोज कर रहा है।

सीएआर टी ने पहले से इलाज न किए जा सकने वाले रक्त कैंसर के लिए चमत्कार किया है। लेकिन ठोस ट्यूमर एक अलग कहानी है।

एक बड़ी समस्या है लक्ष्यीकरण. कई रक्त कैंसरों में एक सार्वभौमिक एंटीजन होता है जो संकेत देता है कि "मुझे कैंसर है", जिससे सीएआर टी कोशिकाओं को इंजीनियर करना अपेक्षाकृत आसान हो जाता है।

इसके विपरीत, ठोस ट्यूमर में विभिन्न प्रकार के एंटीजन होते हैं - जिनमें से कई सामान्य ऊतकों में भी मौजूद होते हैं - जिससे सीएआर टी सेल की दक्षता कम हो जाती है और घातक दुष्प्रभावों की संभावना बढ़ जाती है। इससे भी बदतर, कैंसर कोशिकाएं गोंद जैसे प्रोटीन को बाहर निकालती हैं जो कैंसर के चारों ओर एक सुरक्षा कवच बनाती हैं। ट्यूमर माइक्रोएन्वायरमेंट कहा जाने वाला यह अवरोध सीएआर टी कोशिकाओं के लिए अत्यधिक विषैला होता है। इसका निम्न ऑक्सीजन स्तर सीएआर टी कोशिकाओं की झिल्लियों को आसानी से नष्ट कर देता है। फूटे हुए गुब्बारों की तरह, कोशिकाएं अपनी सामग्री को आसपास के क्षेत्रों में फैला देती हैं, जिससे सूजन बढ़ जाती है।

इस ट्यूमर बंजर भूमि से क्या बच सकता है? बैक्टीरिया.

एक सार्वभौमिक प्रतिजन

नए अध्ययन ने बैक्टीरिया को ट्रोजन हॉर्स में बदल दिया, जो सिद्धांत रूप में, किसी भी ठोस ट्यूमर में घुसपैठ कर सकता है। चयनित बैक्टीरिया, का एक प्रकार ई. कोलाई, पहले से ही प्रयोग किया जा चुका है गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल और चयापचय संबंधी समस्याओं को कम करने के लिए. उन्हें आनुवंशिक रूप से पुन: प्रोग्राम करना आसान है और वे ट्यूमर के कोर में जैविक पेलोड जारी कर सकते हैं, जिससे वे सीएआर टी में कैंसर को "टैगिंग" करने के लिए सही उम्मीदवार बन जाते हैं।

टैग को डिज़ाइन करने के लिए, टीम ने एक प्रोटीन एंटीजन तैयार किया जो ट्यूमर के घटकों से जुड़ सकता है और फ्लोरोसेंट हरे रंग में चमक सकता है। इस डिज़ाइनर एंटीजन में लेपित ट्यूमर उन्हें पहचानना आसान बनाते हैं और उन्हें नष्ट करने के लिए डिज़ाइन की गई CAR T कोशिकाओं के प्रति संवेदनशील होते हैं।

ट्यूमर सूक्ष्म वातावरण में पहुंचने के बाद टीम ने बैक्टीरिया को उनके एंटीजन पेलोड को छोड़ने के लिए आनुवंशिक रूप से पुन: प्रोग्राम किया।

अवधारणा के प्रमाण में, टैग-टीम प्रणाली ने कैंसर के विकास को कम कर दिया और आक्रामक रक्त कैंसर वाले चूहों में जीवित रहने में वृद्धि की। गैर-कार्यात्मक टैग वाले प्रोबायोटिक्स का उपयोग करने वाले उपचार से मदद नहीं मिली। उपचारित चूहों ने खुशी-खुशी अपना दिन बिताया और उनके ट्यूमर कम होने के बावजूद स्वस्थ शरीर का वजन बनाए रखा। इंजीनियर्ड बैक्टीरिया कम से कम दो सप्ताह तक ट्यूमर के पास मौजूद रहे।

कोलन कैंसर से पीड़ित चूहों पर आगे के परीक्षणों से इसी तरह के सकारात्मक परिणाम सामने आए। उपचार के 22 दिन बाद बैक्टीरिया की एक खुराक और उसके बाद सीएआर टी कोशिकाओं की दो खुराक से ट्यूमर का आकार चार गुना कम हो गया।

एक और पैर ऊपर

सिस्टम ने काम किया, लेकिन टीम संतुष्ट नहीं थी. उत्पादित एंटीजन की मात्रा बैक्टीरिया की वृद्धि पर निर्भर करती है, जिससे टैग की दक्षता बैक्टीरिया की आबादी के साथ कम हो जाती है और प्रवाहित होती है।

सिस्टम को बढ़ावा देने के लिए, टीम ने बैक्टीरिया में एक और आनुवंशिक सर्किट जोड़ा, जिससे उन्हें एक रसायन छोड़ने की अनुमति मिली जो सीएआर टी कोशिकाओं को आकर्षित करती है। रक्तप्रवाह में दो शॉट्स के बाद बेहतर विधि ने स्तन कैंसर से पीड़ित चूहों में ट्यूमर को कम कर दिया।

"ट्यूमर-होमिंग बैक्टीरिया और सीएआर-टी कोशिकाओं के फायदों का संयोजन ट्यूमर की पहचान के लिए एक नई रणनीति प्रदान करता है, और यह जीवित उपचारों के इंजीनियर समुदायों के लिए नींव बनाता है," कहा कोलंबिया विश्वविद्यालय में अध्ययन लेखिका रोजा विंसेंट।

स्पष्ट एंटीजन के बिना ट्यूमर में रणनीति विशेष रूप से शक्तिशाली हो सकती है। हालाँकि, रणनीति को आगे बढ़ाने में कुछ प्रयास करने होंगे। मनुष्यों में कैंसर का व्यास लगभग 0.8 इंच होता है - लगभग एक चौथाई का तीन-चौथाई।

हालांकि कई प्रकार के कैंसर के लिए कम अनुमान है, फिर भी यह "इस अध्ययन में माउस ट्यूमर से 20 से 40 गुना बड़ा है," ब्रेसियर और वोंग ने कहा। आगे के अध्ययनों में यह पता लगाना होगा कि सिंथेटिक एंटीजन तेजी से बढ़ते कैंसर में कितनी अच्छी तरह फैलता है।

सुरक्षा एक और चिंता का विषय है. चूहों की तुलना में, मनुष्य बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित संभावित विषाक्त पदार्थों के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं। पर आधारित पिछले नैदानिक ​​परीक्षण इंजीनियर्ड बैक्टीरिया के साथ, विष-संबंधी जीन को नम करने के लिए समाधान अधिक आनुवंशिक इंजीनियरिंग हो सकता है।

"हालांकि हम अभी भी अनुसंधान चरण में हैं," परिणाम "कैंसर चिकित्सा के लिए नए रास्ते खोल सकते हैं," कहा अध्ययन लेखक डॉ. ताल डैनिनो।

छवि क्रेडिट: टी सेल की रंगीन स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप छवि / NIAID

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• स्रोत: https://singularityhub.com/2023/10/17/cancer-killing-duo-hunts-down-and-destroys-tumors-with-surprising-alacrity/