عاثية نانوية تتيح ضبط كثافة مستضدات لقاح السرطان

حوّل باحثون في معهد ماساتشوستس للتقنية العاثية البكتيرية M13، وهي فيروس غير مؤذ للبشر، إلى حامل قابل للبرمجة لمستضدات السرطان. ثم أثبتوا في الفئران أن كثافة المستضدات على سطح الجسيم تغير قوة الاستجابة المناعية. تكشف الدراسة عن أداة تصميم مفيدة للقاحات السرطان الشخصية، لكنها لا تثبت نجاح المنصة لدى المرضى.

الرقم الأهم: أدت زيادة كثافة المستضد الورمي الجديد إلى ارتفاع الخلايا التائية CD8 المتخصصة بالهدف بنحو سبعة أضعاف في نموذج سرطان القولون والمستقيم لدى الفئران.

فيروس يصيب البكتيريا يتحول إلى منصة لقاح

M13 عاثية تصيب البكتيريا ولا تصيب الإنسان. ويمكن تعديل غلافها البروتيني الطويل وراثيا بحيث تظهر شظايا المستضد المختار على آلاف البروتينات المتكررة. استخدم فريق MIT هذا الغلاف حاملا للمستضد ومحفزا للمناعة في الوقت نفسه.

تحتوي العاثية على حمض نووي أحادي السلسلة ينشط المستقبل المناعي الفطري TLR9، فيمنح الجسيم أثرا شبيها بالمادة المساعدة في اللقاحات. وبذلك يمكن ترميز عرض المستضد وجزء من التحفيز المناعي داخل بنية واحدة تتجمع ذاتيا، بدلا من خلط حامل ومادة مساعدة منفصلين.

كثافة المستضد غيرت النتيجة

عدّل الفريق بروتينا رئيسيا في الغلاف يسمى pVIII، وأضاف أحماضا أمينية سالبة الشحنة وغير التنظيم الجيني لتتراوح تغطية المستضد بين نحو 6% و70%. حسنت الكثافة الأعلى التقاط الخلايا المتغصنة للجسيمات وعرض الهدف على الخلايا التائية CD8 القادرة على التعرف إلى الخلايا الحاملة للمستضد وقتلها.

في تجربة أولى حملت الجسيمات المستضد النموذجي SIINFEKL. وفر لقاح بكثافة 35% حماية أكبر من نسخة بكثافة 6% عندما عُرضت الفئران لاحقا لخلايا ميلانوما معدلة تحمل الهدف. وفي تجربة ثانية عرض الباحثون ADPGK، وهو مستضد ورمي جديد في نموذج فئران لسرطان القولون. زادت الجسيمات الأعلى كثافة الخلايا التائية المتخصصة وقللت نشوء الأورام.

أين تبدأ الجرعة الشخصية؟

يبدأ اللقاح الشخصي بتحديد طفرات ورم المريض واختيار مستضدات جديدة يرجح أن يراها جهازه المناعي. ومن حيث المبدأ، تستطيع منصة M13 استبدال تسلسل مستضد بآخر مع الإبقاء على تصميم الحامل وخطوات التصنيع الأساسية.

يختلف ذلك عن لقاح الميلانوما الشخصي بتقنية mRNA الذي تناولته نيوتقنية مؤخرا. كلا النهجين يوجه المناعة نحو أهداف خاصة بالورم، لكن أحدهما يعرض المستضد على غلاف عاثية، بينما يرسل الآخر تعليمات mRNA لتصنيعه داخل الخلايا.

ما الذي يجب إثباته بعد ذلك؟

يخطط الباحثون لاختبار مستضدات إضافية وأورام قائمة. ويتطلب الانتقال نحو العيادة دراسات علاجية وسمية وتصنيعا قابلا للتكرار ومقارنة مع أنظمة توصيل أخرى. أما النتيجة الحالية فتحدد كثافة المستضد كعامل تصميم مهم وتقدم وسيلة مضبوطة لدراسته.