بقدرة عالية على التكيَّف يحمي الجهاز المناعي جسم الإنسان من العدوى والأمراض، إذ يمتلك ذاكرة مناعية تسمح له بالتعرف على الميكروبات التي دخلت الجسم سابقًا، وتدميرها بسرعة عند دخولها مرة أخرى، ويكمن ذلك في تكوين الجهاز من شبكة معقدة من الخلايا والأعضاء التي تعمل معًا لمحاربة الكائنات الحية الدخيلة، واليوم طوّر علماء من جامعة كامبريدج طريقة أكثر ذكاء لتفعيل الجهاز المناعي لمحاربة السرطان، مما يجعل العلاجات أكثر أمانًا ودقة.
نتائج واعدة
وركز بحث أجراه العلماء على مسار قوي داخل الخلايا يعرف باسم «STING» (محفز معقد جينات الإنترفيرون STimulator of INterferon Genes complex)، الذي يعمل عند تفعيله نظام إنذار داخليًا؛ إذ يرسل إشارات تستدعي جهاز الجسم المناعي للهجوم.
وأظهرت الأدوية التي تنشط هذا المسار نتائج واعدة في العلاج المناعي للسرطان، لكنها واجهت حتى الآن مشكلة كبيرة؛ إذ يمكن أن تسبب إذا تم تنشيطها في الأنسجة السليمة، آثارًا جانبية ضارة وخطيرة أحيانًا.
ولحل هذه المشكلة، صمم الباحثون في جامعة كامبريدج نظامًا دوائيًا ذا جزأين (Two-part 'prodrug' system)، يتكون من مكونين غير ضارين لا ينشطان إلا عندما يلتقيان داخل الورم.
تفعيل الدواء داخل الورم
وتم «حبس» أو تعطيل أحد مكونات الدواء بحيث يظل غير نشط حتى يصادف إنزيمات محددة موجودة في الأورام يسمى «β-glucuronidase»، وهو نادرًا ما يوجد في الأنسجة السليمة؛ بحيث يتم تحرير المكون المعطل عندما يلتقي بهذا الإنزيم داخل الورم، ليتفاعل مع المكون الثاني، ليشكل الجزآن معًا منشطًا قويًا لمسار «STING»، مما يُشغل الجهاز المناعي فقط في مكان وجود السرطان، في حين صممت الجزيئات لتتعرف على بعضها بعضًا وتلتصق بكفاءة، لذلك يحدث التفاعل بسرعة وبشكل انتقائي داخل الأورام.
ووصف البروفيسور جونكالو برنارديز، من قسم كيمياء يوسف حميد في كامبريدج، الذي قاد البحث، الذي نشرت نتائجه في مجلة «Nature Chemistry»، النظام قائلًا: «هذا يشبه إرسال طردين آمنين إلى الجسم لا يفتحان ويجتمعان إلا عندما يصادفان البيئة الكيميائية الفريدة للورم، والنتيجة هي دواء قوي لتنشيط المناعة يظهر فقط حيث الحاجة إليه».
وأظهرت التجارب المعملية أن المكونين الدوائيين لا يظهران أي نشاط منفردين، لكن عندما التقيا في ظروف مشابهة للورم، تكون المركب النشط وأدَّى إلى تفعيل «STING» بنجاح بتركيزات منخفضة جدًا.
With a high ability to adapt, the immune system protects the human body from infections and diseases, as it possesses a memory that allows it to recognize microbes that have previously entered the body and destroy them quickly upon re-entry. This is due to the system being composed of a complex network of cells and organs that work together to fight off invading organisms. Today, scientists from the University of Cambridge have developed a smarter way to activate the immune system to fight cancer, making treatments safer and more precise.
Promising Results
The research conducted by the scientists focused on a strong pathway within cells known as "STING" (Stimulator of Interferon Genes complex), which, when activated, triggers an internal alarm system; it sends signals that summon the body's immune system to attack.
The drugs that activate this pathway have shown promising results in cancer immunotherapy, but they have faced a significant problem so far; they can cause harmful and sometimes dangerous side effects if activated in healthy tissues.
To solve this problem, researchers at the University of Cambridge designed a two-part 'prodrug' system, consisting of two harmless components that only activate when they meet inside the tumor.
Activating the Drug Inside the Tumor
One component of the drug was "locked" or disabled so that it remains inactive until it encounters specific enzymes found in tumors called "β-glucuronidase," which is rarely present in healthy tissues. The disabled component is released when it meets this enzyme inside the tumor, allowing it to interact with the second component, together forming a strong activator for the "STING" pathway, thereby activating the immune system only at the site of the cancer. The molecules are designed to recognize each other and bind efficiently, so the reaction occurs quickly and selectively within the tumors.
Professor Gonçalo Bernardes from the Yusuf Hamied Department of Chemistry at Cambridge, who led the research published in the journal "Nature Chemistry," described the system, saying: "This is like sending two secure packages to the body that do not open and come together until they encounter the unique chemical environment of the tumor, resulting in a powerful immune-activating drug that appears only where it is needed."
Laboratory experiments showed that the two drug components exhibited no activity individually, but when they met under tumor-like conditions, they formed the active compound and successfully activated "STING" at very low concentrations.
