Kanser tedavisinde devrim! Doğal öldürücü hücrelerin seri üretim yöntemi bulundu

Kanser ile mücadelede bağışıklık sisteminin gücünden yararlanmaya çalışan bilim insanları, doğal öldürücü hücrelerin üretim sürecinde çığır açan bir yöntem ortaya koydular. Çin Bilimler Akademisi Zooloji Enstitüsü'nde yürütülen araştırma, kordon kanından elde edilen hematopoietik kök ve progenitör hücrelerini kullanarak indüklenmiş NK hücreleri ve genetik olarak değiştirilmiş CAR-NK hücrelerinin büyük ölçekte üretilmesini mümkün kılmıştır. Nature Biomedical Engineering dergisinde yayımlanan bu çalışma, kanser immünoterapisinin nasıl uygulandığını temelden değiştirebilecek potansiyele sahiptir.

Doğal öldürücü hücrelerin bağışıklık sistemindeki rolü

İnsan bağışıklık sisteminde doğal öldürücü hücreleri, virüslere ve kanser hücrelerine karşı hızlı ve erken bir savunma mekanizması oluşturur. Bu hücreler, diğer bağışıklık tepkilerinin devreye girmesinden önce tehditli unsurları tanıyıp yok etme yeteneğine sahiptir. Kanser immünoterapisinde bu hücrelerin kullanılması, özellikle kimerik antijen reseptörü teknolojisi ile birleştirildiğinde, oldukça etkili bir tedavi yöntemi haline gelmektedir. CAR-NK terapisinde araştırmacılar, laboratuvarda tasarlanmış özel bir reseptörle donatılan NK hücrelerini, kanser hücrelerinin yüzeyindeki belirli işaretçileri hedef alacak şekilde programlarlar. Bu sayede hücreler, kanser hücrelerini tanıyıp saldırabilir ve onları yok edebilir.

Geleneksel yöntemlerin sınırlamaları ve yeni çözüm

Bugüne kadar kanser immünoterapisinde kullanılan NK hücreleri, çoğunlukla periferik kan veya kordon kanından alınan olgun hücrelerden elde edilmektedir. Ancak bu yaklaşımın ciddi sınırlamaları bulunmaktadır. Her donörden alınan hücreler birbirinden önemli ölçüde farklılık gösterir, bu da standart bir tedavi protokolü oluşturmayı zorlaştırır. Ayrıca bu hücreleri laboratuvarda değiştirmek ve çoğaltmak zor ve maliyetlidir. İşleme süreleri uzun olup, hücrelerin verimliliği düşük kalmaktadır. Tüm bu nedenlerle, kanser tedavilerinin geniş ölçekte uygulanması ve hastalar tarafından erişilebilir hale getirilmesi mümkün olmamıştır. Prof. Jinyong Wang liderliğindeki araştırma ekibi, bu sorunları çözmek için tamamen farklı bir strateji geliştirmiştir. Kordon kanından toplanan CD34+ hematopoietik kök ve progenitör hücrelerini kullanarak, laboratuvarda indüklenmiş NK hücreleri ve CAR-mühendisliği uygulanmış iNK hücrelerini üretme yöntemi bulmuşlardır.

Üç aşamalı mühendislik süreci ve başarılı sonuçlar

Yeni yöntem, üç ayrı aşamada hücrelerin dönüştürülmesini ve çoğalmasını sağlamaktadır. İlk aşamada, ışınlanmış AFT024 besleyici hücreleri kullanılarak CD34+ hücreler genişletilir. Bu aşamada sadece 14 gün içinde hücreler 800 ila 1.000 kat oranında çoğalır, bu da oldukça etkileyici bir verimlilik oranıdır. İkinci aşamada, genişletilmiş hücreler OP9 besleyici hücreleriyle birlikte kültüre edilerek yapay hematopoietik organoid agregaları oluşturulur. Bu yapılar, NK hücrelerine dönüşümü ve gelişimini hızlandıran özel bir ortam sağlar. Üçüncü ve son aşamada, NK soyuna bağlı hücreler olgunlaşma ve çoğalma sürecinden geçer ve sonunda yüksek saflıkta indüklenmiş NK hücreleri veya CAR-iNK hücreleri elde edilir. Araştırmacılar, tek bir CD34+ hücresinin 14 milyona kadar indüklenmiş NK hücresine veya 7,6 milyon CAR-iNK hücresine dönüştürülebileceğini göstermiştir. Bu rakamlar, standart bir kordon kanı ünitesinin sadece beşte birinin, binlerce hatta on binlerce terapötik doz üretmek için yeterli olduğu anlamına gelmektedir.