إعادة برمجة الجهاز المناعي لوقف مرض السكري من النوع الأول

يخطط أحد الباحثين لدراسة العلاجات المحتملة التي تستهدف الأسباب الجذرية لمرض السكري من النوع الأول.

في جامعة كارولاينا الجنوبية الطبية (MUSC)، يتولى الدكتور ليوناردو فيريرا، الحاصل على دكتوراه، علاج مرض السكري من النوع الأول (T1D) بدعم من منحة قدرها مليون دولار مقدمة من منظمة Breakthrough T1D، وهي المنظمة الرائدة عالميًا التي تركز على أبحاث مرض السكري من النوع الأول (T1D). وسيقوم فيريرا، الأستاذ المساعد في علم الصيدلة والمناعة، والمتعاونون في المؤسسات الشريكة بالتحقيق في استراتيجية جديدة تهدف إلى علاج المرض وربما علاجه.

يجمع الباحثون بين بيولوجيا الخلايا الجذعية وعلم المناعة وعلوم زرع الأعضاء لإعادة التفكير في كيفية التعايش بين الجهاز المناعي والبنكرياس. هدفهم المركزي هو استعادة وظيفة خلايا بيتا و الأنسولين الإنتاج لدى الأشخاص المصابين بـ T1D دون الاعتماد على الأدوية المثبطة للمناعة.

وقال فيريرا: “تدعم هذه الجوائز الأعمال الواعدة التي يمكن أن تقدم بشكل كبير طريق علاج مرض السكري من النوع الأول”. “هذا ما يعتقده برنامج Breakthrough T1D أنه الموجة التالية في علاج مرض السكري من النوع الأول.”

يعتمد دور فيريرا على خبرته في إعادة برمجة الجهاز المناعي باستخدام مستقبلات المستضد الخيميري، أو CARs، المصممة لتوجيه الخلايا التائية التنظيمية إلى أهداف محددة. تساعد Tregs في التحكم في الاستجابة المناعية للجسم وهي مهمة أيضًا في حالات المناعة الذاتية مثل T1D. وفي هذا السياق، فإنهم يعملون مثل الحراس الشخصيين، حيث يمنعون النشاط المناعي من التصاعد إلى النقطة التي يؤدي فيها إلى إتلاف الأنسجة والمساهمة في الإصابة بأمراض المناعة الذاتية. تعمل فيريرا جنبًا إلى جنب مع اثنين من المتعاونين المعروفين.

الباحث الرئيسي المشارك، هولجر روس، دكتوراه، هو أستاذ مشارك في علم الأدوية والعلاجات في كلية الطب. جامعة فلوريدا وهو متخصص رائد في أبحاث الخلايا الجذعية في مرض T1D، والذي يعتبره الكثيرون اتجاهًا رئيسيًا للزراعة لأنه يمكن أن يوفر إمدادات غير محدودة من خلايا الجزر للتصنيع والاستخدام السريري. الشريك الثالث هو مايكل بريهم، دكتوراه، من كلية الطب بجامعة ماساتشوستس، وهو رائد في نماذج الفئران المتوافقة مع البشر والتي تستخدم لاختبار وتوقع الاستجابات المناعية والتمثيل الغذائي البشري في مرض السكري من النوع الأول لدى الإنسان.

ما وراء التشخيص: كيف يعمل T1D

T 1D هو أحد أمراض المناعة الذاتية حيث يهاجم الجهاز المناعي عن طريق الخطأ خلايا بيتا المنتجة للأنسولين في البنكرياس. عندما يتم فقدان هذه الخلايا، لا يعود الجسم قادرًا على التحكم في مستويات الجلوكوز في الدم، لذلك يجب على الأشخاص الاعتماد على فحوصات السكر في الدم بشكل متكرر وحقن الأنسولين. ووفقا لمراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها، يعيش حوالي 1.5 مليون أمريكي مع هذا المرض، الذي يمكن أن يسبب مضاعفات بما في ذلك تلف الأعصاب، والعمى، والغيبوبة، والموت.

تعتمد جائزة Breakthrough T1D الجديدة على منحة Discovery Pilot لعام 2021 من معهد كارولينا الجنوبية للبحوث السريرية والتحويلية (SCTR) لقد أتاح ذلك لأول مرة لفيريرا وروس العمل معًا. وقد ساعد هذا الدعم السابق في إرساء الأساس للجهود الحالية، والتي يمكن أن تغير كيفية فهم مرض السكري من النوع الأول وعلاجه.

وكلاء في النهج الجديد

يتم استنفاد خلايا بيتا، التي تعمل كمصنع للأنسولين في البنكرياس، لدى الأشخاص المصابين بداء السكري من النوع الأول لأن أجهزتهم المناعية تفشل في التعرف عليها على أنها ذاتية واستهدافها للتدمير. في الوقت الحالي، يمكن للمرضى الذين يعانون من مرض T1D الشديد والذي يصعب التحكم فيه باستخدام الأنسولين الخارجي أن يتلقوا عملية زرع خلايا جزيرية، والتي تشمل خلايا بيتا.

على الرغم من أن العلاج بزراعة الخلايا الجزيرية يعمل على تجديد خلايا بيتا، إلا أن الأمر لا يخلو من التحديات. أولاً، بما أنهم يعتمدون على المتبرعين البشريين، فمن الصعب العثور على ما يكفي من خلايا بيتا للزراعة. لقد عالج الفريق هذه المشكلة عن طريق توليد وإنتاج خلايا جزيرية مشتقة من الخلايا الجذعية.

النكسة الثانية في هذا النهج هي أن خلايا بيتا المزروعة، مثل أي عضو / أنسجة / خلايا أخرى غريبة عن أجسامنا، تكون عرضة للرفض من قبل الجهاز المناعي. وهنا تصبح خبرة فيريرا حاسمة. نظرًا لأن Tregs المناعية تساعد بشكل طبيعي على استعادة وتوازن الجهاز المناعي أثناء وبعد تنشيط المناعة، فقد قام بتصميمها باستخدام CAR الذي يمكنه التعرف على البروتين السطحي الموجود على خلايا بيتا، ويعمل كخلايا بيتا. نظام تحديد المواقع النظام الذي يمكن توجيهه للوصول إلى موقع معين. يسمح هذا لـ Tregs بالعمل كـ “حراس شخصيين” مستهدفين، حيث يتوجهون نحو خلايا بيتا ويحميونها، وبالتالي إنشاء آلية قفل ومفتاح لا تحدث في الطبيعة. عندما يتناسب المستقبل الموجود على Treg – “المفتاح” – مع البروتين الموجود في خلية بيتا – “القفل” – فإنه يرسل رسالة قوية إلى جهاز المناعة ليتوقف. من خلال العمل معًا، تشكل خلية بيتا وTreg شراكة تكافلية وتحمي خلية بيتا من الهجوم المناعي بعد الزرع.

ما هي ميزة هذا النهج؟ هذا العلاج الخلوي المركب – خلايا بيتا المنتجة في المختبر والتي يمكنها إنتاج الأنسولين مع حارسها الشخصي لحمايتها من الاستجابة المناعية – لن يتطلب من المرضى تناول الأدوية المثبطة للمناعة، والتي تنطوي على مخاطر كبيرة على المدى الطويل، وخاصة في مرضى الأطفال.

علاوة على ذلك، يمكن للخلايا المزروعة في المختبر أن تحل تحديًا لوجستيًا طويل الأمد في زراعة خلايا بيتا: النقص في الخلايا المانحة. في الوقت الحالي، تتطلب عملية زرع واحدة في كثير من الأحيان خلايا بيتا من ثلاثة أو أربعة متبرعين، في حين أن معظم عمليات زرع الأعضاء تحتاج فقط إلى تطابق واحد لواحد. وعلى النقيض من ذلك، يمكن تصنيع خلايا بيتا المهندسة في المختبر، وتجميدها، وتخزينها لفترات طويلة دون فقدان الجودة. وهذا يمكن أن يضمن مصدرًا موثوقًا وقابلاً للتطوير للمواد المانحة للعلاجات المستقبلية.

الهدف النهائي هو توليد علاج كامل جاهز، ودمج خلايا Tregs المهندسة مع خلايا بيتا الجديدة لإنشاء علاج جاهز للاستخدام يمكن توزيعه على نطاق واسع وإدارته من خلال عملية الزرع.

قال فيريرا: “إننا نحاول تطوير علاج يناسب جميع الأشخاص المصابين بداء السكري من النوع الأول في كل مرحلة، حتى الأشخاص الذين أصيبوا بالمرض لسنوات عديدة ولم يتبق لديهم خلايا بيتا”.

قياس النجاح والتطلع إلى المستقبل

سوف يستغرق إدخال هذه العلاجات إلى العيادات وقتًا. لدى فيريرا وفريقه عدد من الأسئلة والعقبات التي يجب التغلب عليها قبل تقديم العلاج للجمهور. على سبيل المثال، أحد الأسئلة الرئيسية التي تهدف هذه الدراسة إلى الإجابة عليها هو المدة التي يظل فيها العلاج فعالاً. في النماذج قبل السريرية التي تستخدم الفئران المتوافقة مع البشر، تستمر التأثيرات لمدة تصل إلى شهر، وهي أطول فترة تم تقييمها. ستسمح منحة Breakthrough T1D الجديدة للفريق بالتحقيق في طرق توسيع هذه النافذة، وتحسين طرق التسليم، وتقييم ما إذا كان الجمع بين جرعات متعددة قد يؤدي إلى نتائج أكثر استدامة.

ومن خلال دمج تخصصات بيولوجيا الخلايا الجذعية، وتحرير الجينات، وتنظيم المناعة، لا يقوم فريق فيريرا بإنشاء علاج فحسب، بل نموذجًا لكيفية إعادة برمجة أنظمة الجسم الطبيعية لشفاء نفسه. قد يعني عملهم يومًا ما التحرر من حقن الأنسولين اليومية ومستقبلًا لا تتم فيه إدارة مرض السكري من النوع الأول فحسب، بل يتم علاجه أيضًا.

إذا نجح هذا العمل، فقد يمثل نقطة تحول في الطب التجديدي والمناعي.

وقال فيريرا: “أعتقد أن هذا يمكن أن يغير طريقة عمل الطب”. “بدلاً من علاج الأعراض، يمكننا بالفعل استبدال الخلايا المفقودة. ومن خلال القيام بهذا العمل، من المرجح أن نفهم بشكل أكبر كيف يبدأ مرض السكري من النوع الأول، وكيف يتطور وكيف يمكن علاجه”.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.