دانشمندان دانشگاه NYU Tandon موفق به توسعه یک تراشه میکروسکوپی شده‌اند که می‌تواند روش‌های درمان سرطان خون را متحول کند.
به گزارش تکناک، این پژوهشگران به رهبری دکتر وی‌چیانگ چن، موفق به ساخت این تراشه مینیاتوری شده‌اند، که نه‌تنها ساختار مغز استخوان را شبیه‌سازی می‌کند، بلکه پاسخ ایمنی انسانی را نیز بازسازی می‌کند.
این پیشرفت در حالی رخ می‌دهد که سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) در حال کنار گذاشتن تدریجی تست‌های حیوانی برای داروهایی مانند آنتی‌بادی‌های مونوکلونال است و به دنبال روش‌های ایمن‌تر و انسانی‌تر آزمایش داروها می‌باشد.
فهرست مطالب
همگرایی سرطان و درمان‌های دقیق
این پلتفرم مبتنی بر تراشه، امکان مشاهده زنده و لحظه‌به‌لحظه عملکرد داروهای ایمونوتراپی بر سلول‌های سرطانی را در محیطی فراهم می‌کند که شباهت زیادی با بدن انسان دارد.
دکتر چن گفت: «با استفاده از پلتفرم جدید، امکان مشاهده دقیق نحوه عملکرد درمان‌های سرطان در بدن بیمار فراهم شده است. این فرایند در محیط‌های کاملاً کنترل‌شده انجام می‌شود و نیازی به استفاده از حیوانات آزمایشگاهی ندارد. این تحول می‌تواند مسیر تحقیقات و توسعه داروهای ضدسرطان را به صورت چشم‌گیری متحول کند.»
تمرکز بر درمان با سلول‌های CAR T
یکی از روش‌های نوین در درمان سرطان خونی، «درمان با سلول‌های CAR T» است. در این روش، سلول‌های ایمنی بیمار استخراج و به صورت ژنتیکی بازبرنامه‌ریزی می‌شوند تا سلول‌های سرطانی را شناسایی و نابود کنند، سپس دوباره به بدن تزریق می‌شوند. با وجود موفقیت‌های اولیه، این روش گاهی با عوارض شدید مانند «سندروم آزادسازی سیتوکین» همراه است و حدود نیمی از بیماران دچار عود بیماری می‌شوند.
یکی از دلایل این مشکلات، نبود سیستم‌های آزمایشی مؤثر است، چرا که انجام آزمایش روی حیوانات کُند، دشوار و غیرقابل اعتماد است و تست‌های آزمایشگاهی نیز قادر به بازسازی محیط پیچیده سلولی بدن انسان نیستند.
مشاهده عملکرد سلول‌ها در زمان واقعی
تراشه جدید، سه بخش اصلی مغز استخوان را شبیه‌سازی می‌کند، که سرطان خون در آن گسترش می‌یابد.
این سه بخش شامل موارد زیر می‌شود:
- رگ‌های خونی
- حفره مغز استخوان
- پوشش خارجی استخوان
با استفاده از سلول‌های مغز استخوان واقعی بیماران، این سیستم به صورت خودسازمان‌یافته رشد می‌کند و ساختارهایی همچون کلاژن، لامینین و فیبرونکتین را تولید می‌نماید و محیط ایمنی فعالی ایجاد می‌کند.
پژوهشگران با استفاده از تصویربرداری با وضوح بالا، توانستند حرکت سلول‌های ایمنی را درون این تراشه مشاهده کنند و دیدند که این سلول‌ها به طور هدفمند در بافت سالم حرکت می‌کردند، در نزدیکی سلول‌های سرطانی کاهش سرعت می‌دادند و آنها را نابود می‌کردند.
دکتر چن بیان کرد: «ما دیدیم که سلول‌های ایمنی به طور فعال محیط خود را گشت‌زنی می‌کردند، با سلول‌های سرطانی تماس داشتند و آنها را یکی‌یکی می‌کشتند.»
اثر جانبی مثبت بر درمان سرطان خون
همچنین پژوهشگران یک پدیده جالب به‌نام «اثر جانبی» را مشاهده کردند و دیدند که سلول‌های CAR T نه‌تنها سلول‌های سرطانی را هدف قرار می‌دادند، بلکه سلول‌های ایمنی دیگر را نیز فعال می‌کردند. این اتفاق می‌تواند اثربخشی درمان را افزایش دهد، هرچند ممکن است با افزایش عوارض جانبی همراه باشد.
شبیه‌سازی حالت‌های واقعی درمان سرطان خون
پژوهشگران با تنظیم شرایط محیطی داخل تراشه موفق شدند حالت‌هایی مانند: بهبودی کامل، مقاومت دارویی و بازگشت بیماری را شبیه‌سازی کنند. در این آزمایش‌ها، سلول‌های CAR T با طراحی پیشرفته، عملکرد بهتری نسبت به نسخه‌های معمول از خود نشان دادند، به‌ویژه در شرایطی که دوز درمانی پایین‌تر بود.
تراشه‌ای سریع، دقیق و مقیاس‌پذیر
در حالی که آماده‌سازی حیوانات آزمایشگاهی برای شروع آزمایش‌ها ماه‌ها زمان می‌برد، تراشه جدید در یک نصفه روز ساخته می‌شود و آزمایش‌ها در مدت دو هفته قابل انجام هستند. این ویژگی‌ها باعث می‌شوند فناوری جدید، از نظر سرعت، دقت و مقیاس‌پذیری، یک گزینه برتر باشد.
این فناوری در آینده می‌تواند به پزشکان اجازه دهد تا قبل از آغاز درمان، سلول‌های سرطانی بیمار را با انواع مختلف درمان‌ها آزمایش کنند و بهترین گزینه را انتخاب نمایند.
