در جستجوی نانوحامل های واکسن سرطان
در بخش اول این گزارش با عنوان « تحدید یک تهدید!» به آسیبی که سلول های سالم بدن در جریان مبارزه با سرطان می بینند پرداختیم و دیدیم که چرا «ایمنی درمانی» متولد شد. در ادامه با روش های گوناگون ایمنی درمانی و واکسن سرطان و یکی از چهره های مهمی که دستیابی به این واکسن را امکان پذیر ساخته است، آشنا خواهیم شد.
سازوکارهای تعلیم و تحریک سربازان
روش‌های مختلفی برای ایمنی‌درمانی وجود دارد. در همه آن‌ها ابتدا مولکول‌های انحصاری حاضر بر سطح سلول سرطانی (آنتی‌ژن‌های سرطانی) شناسایی می‌شود. در ادامه سازوکار هرکدام از روش‌ها متفاوت است. یکی از جالب‌ترین روش‌های ایمنی‌درمانی استخراج سلول‌های ایمنی از خون فرد بیمار، اضافه کردن پروتئین‌هایی برای شناسایی سلول سرطانی به آن‌ها و در نهایت بازگرداندن این سربازان تعلیم دیده به بدن است. در یکی دیگر از روش‌های ایمنی‌درمانی از ویروس‌های تغییر داده شده و غیربیماری‌زا استفاده می‌شود. این ویروس‌ها پس از ورود به سلول سرطانی، از امکانات سلول برای تکثیر خودشان استفاده کرده و پس از ساخت تعداد زیادی ویروس، باعث تخریب میزبان سرطانی خود می‌شوند.
در دیگر روش‌ها با وارد کردن ترکیبات محرک سیستم ایمنی به بدن اعم از ترکیبات شیمیایی محرک، دارو و آنتی بادی‌ها (ساختارهای جفت‌شونده با آنتی‌ژن) سربازان ایمنی را برای مبارزه با سلول‌های سرطانی تحریک یا تشویق می‌کنند.
به‌کارگیری تسلیحات پیشرفته
گرچه ایمنی‌درمانی با بهره‌گیری از ترکیبات مرتبط با سیستم ایمنی از خود بدن برای مبارزه با سرطان استفاده می‌کند اما دارای چالش‌های اساسی است. تقویت بیش از حد دستگاه ایمنی می‌تواند حالت سمی پیدا کرده و خود باعث ایجاد بیماری شود. رسیدن هدفمند و موثر آنتی‌ژن‌های سرطانی به سلول‌های ایمنی جهت آماده‌سازی این سلول‌ها از دیگر چالش‌های ایمنی‌درمانی است. همچنین استفاده از دوز بالای ترکیبات محرک ایمنی نیز برای بدن عوارض جانبی دارد. این چالش‌ها باعث شد پای سربازان نادیدنی فناوری نانو نیز به عملیات سرکوب نیروهای سرطانی باز شود تا با بهره‌گیری از خواص ویژه نانوذرات، عوارض جانبی درمان را محدود کرده و اثربخشی ایمنی‌درمانی را افزایش دهد.
از نانوذرات به عنوان حاملانی برای انتقال ترکیبات مختلف نظیر دارو و آنتی‌ژن به بدن فرد مبتلا به سرطان استفاده می‌شود. استفاده از ساختار نانو به عنوان حامل باعث حفاظت از ترکیب درمانی در برابر تخریب آنزیمی می‌شود. در این فرایند می‌توان برای طراحی مسیری هدفمندتر، از ساختارهای زیستی و شیمیایی به عنوان ردیابانی برای یافتن سلول یا بافت هدف استفاده کرد. همچنین استفاده از نانوحامل‌ها باعث می‌شود سیستم ایمنی برای مدت طولانی‌تری بتواند آنتی‌ژن‌های اختصاصی بیماری را شناسایی کرده و آن‌ها را از بین ببرد.
واکسن تنها نیست
یکی از انواع روش‌های ایمنی‌درمانی، ساخت واکسن سرطان است. در این واکسن‌ها آنتی‌ژن سرطانی یا کد ژنتیکی آن به بدن فرد تزریق می‌شود تا سیستم ایمنی را برای مقابله با سلول‌های سرطانی تحریک کند. اما واکسن تنها نیست؛ بلکه معمولاً ترکیباتی کمکی با نام ادجوانت را نیز همراه آن وارد بدن می‌کنند که از طریق ارتقای حضور و پردازش آنتی‌ژن و همچنین هدفمندتر کردن دارورسانی باعث تقویت پاسخ ایمنی می‌شود. اما بزرگترین معضل استفاده از ادجوانت، سمیت و عوارض جانبی آن است.
نمک‌های آلومینیوم از بیش از هشتاد سال پیش به عنوان ادجوانت برای اثربخشی بیشتر واکسن استفاده شده‌اند. اما این ترکیب آنقدر قوی نیست که پاسخ ایمنی خوبی را در پی داشته باشد. نمک آلومینیوم تاثیر چندان زیادی روی برانگیختن نوع مخصوصی از پاسخ ایمنی که برای مقابله با سرطان لازم است، ندارد. در مقابل نوع ناخواسته‌ای از پاسخ ایمنی را ایجاد می‌کند که ارتباطی با درمان سرطان نداشته و منجر به واکنش‌های التهابی نامطلوب می‌شود. به همین دلیل یکی از چالش‌های اصلی توسعه واکسن، طراحی و استفاده بالینی از ادجوانت‌های قوی است.
امیدی برای رهایی از جنگ
دکتر امید فرخزاد، دانشمند ایرانی و دانش‌آموخته دانشگاه هاروارد، نزدیک به دو دهه است که در حوزه طراحی نانوحامل برای واکسن سرطان فعالیت می‌کند. یکی از دستاوردهای او طراحی نانوحاملی است که آنتی‌ژن و ادجوانت را دربرمی‌گیرد. نتایج مطالعات دکتر فرخزاد و تیمش نشان داد که نانوحامل طراحی شده، باعث ارتقای پاسخ ایمنی لازم برای مقابله با سرطان و همچنین جلوگیری از تخریب واکسن توسط آنزیم‌های درون بدن می‌شود. این نانوحامل استفاده بالینی از گروهی از ادجوانت‌های نوین به نام TRL (گیرنده‌های ناقوسی) که اثربخشی بالایی در ارتقای سیستم ایمنی برای مقابله با سرطان دارند را میسر می‌کند.
او به پاس دستاوردهایش در طراحی نانوحامل‌های مختلف واکسن سرطان، برگزیده بخش علوم زیستی و پزشکی پنجمین دوره جایزه مصطفی(ص) شده است. این جایزه برای معرفی دانشمندان برتر جهان اسلام و تقدیر از دستاوردهای علمی آن‌ها بنیان گذاشته شده است.
