मैक्रोफेज-आधारित इम्यूनोथेरेपी के लिए एक स्केलेबल शुरुआती बिंदु

USC Stem Cell के नेतृत्व वाली एक शोध टीम का कहना है कि उसने प्रतिरक्षा प्रोजेनिटर कोशिकाओं का एक नवीकरणीय, विस्तार योग्य स्रोत बनाने का तरीका खोज लिया है, जो नई श्रेणी की सेल थेरेपी के बड़े पैमाने पर निर्माण को आसान बना सकता है। Cell में प्रकाशित यह कार्य ग्रैनुलोसाइट-मोनोसाइट प्रोजेनिटर्स, या GMPs, पर केंद्रित है, जो मैक्रोफेज और अन्य निकट संबंधी प्रतिरक्षा कोशिकाओं को जन्म देते हैं।

यह महत्वपूर्ण है क्योंकि कैंसर से लड़ने वाली संभावित थेरेपी के रूप में मैक्रोफेज में रुचि बढ़ रही है। टी सेल थेरेपी के विपरीत, जो विशेष लक्ष्यों पर एक तरीके से हमला करती हैं, मैक्रोफेज असामान्य कोशिकाओं को निगल सकती हैं और व्यापक प्रतिरक्षा गतिविधि के समन्वय में मदद कर सकती हैं। कठिनाई जैविक जितनी ही व्यावहारिक भी रही है: शोधकर्ताओं को ऐसी कोशिकाओं का भरोसेमंद स्रोत चाहिए जिन्हें प्रयोगशाला में विस्तार दिया जा सके, चिकित्सा के लिए संशोधित किया जा सके, और रोग के खिलाफ उपयोग किए जाने पर भी अपेक्षित रूप से व्यवहार करें।

USC-नेतृत्व वाले पेपर का तर्क है कि GMPs वही स्रोत बन सकते हैं। शोधकर्ताओं के अनुसार, इन कोशिकाओं को प्रयोगशाला परिस्थितियों में व्यापक रूप से विस्तारित किया जा सकता है, जबकि उनकी पहचान और कार्यात्मक प्रतिरक्षा कोशिकाएं उत्पन्न करने की क्षमता बनी रहती है। टीम ने यह भी दिखाया कि इन प्रोजेनिटर्स को विशिष्ट कैंसर मार्करों को लक्षित करने और व्यापक प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं को प्रोत्साहित करने के लिए इंजीनियर किया जा सकता है।

यह खोज क्यों अलग दिखती है

यह अध्ययन रक्त और प्रतिरक्षा कोशिका जीवविज्ञान में लंबे समय से चली आ रही एक धारणा को चुनौती देता है। आत्म-पुनरुत्पादन, यानी स्थिर कोशिकीय पहचान बनाए रखते हुए लगातार विभाजित होते रहने की क्षमता, आम तौर पर हीमेटोपोएटिक स्टेम कोशिकाओं की परिभाषित विशेषता मानी जाती है। ये स्टेम कोशिकाएं रक्त-निर्माण की पदानुक्रम में सबसे ऊपर होती हैं और विभिन्न प्रकार की रक्त एवं प्रतिरक्षा कोशिकाओं को जन्म दे सकती हैं।

इसके विपरीत, GMPs प्रोजेनिटर कोशिकाएं हैं। वे अधिक विशिष्ट होती हैं और पहले से ही प्रतिरक्षा वंशजों के एक संकरे समूह, जिसमें मैक्रोफेज भी शामिल हैं, को बनाने के लिए प्रतिबद्ध होती हैं। प्रचलित दृष्टिकोण यह रहा है कि इस तरह की प्रतिबद्धता एक समझौते के साथ आती है: प्रोजेनिटर कोशिकाएं दीर्घकालिक आत्म-पुनरुत्पादन की क्षमता खो देती हैं।

USC टीम की रिपोर्ट है कि यह समझौता पूर्ण नहीं है। सही परिस्थितियों में, शोधकर्ताओं ने पाया कि GMPs अपनी पहचान और कार्यात्मक प्रतिरक्षा कोशिकाएं बनाने की क्षमता बनाए रखते हुए व्यापक रूप से विभाजित होते रह सकते हैं। यदि यह परिणाम अतिरिक्त परीक्षण और विकास में भी मजबूत साबित होता है, तो यह बदल सकता है कि सेल-थेरेपी डेवलपर विनिर्माण पाइपलाइन के बारे में कैसे सोचते हैं।

सीमित शुरुआती कोशिकाओं की आपूर्ति पर निर्भर रहने के बजाय, शोधकर्ता एक ऐसे प्लेटफॉर्म के साथ काम कर सकते हैं जिसे स्केलेबल और इंजीनियर योग्य दोनों तरह से डिज़ाइन किया गया हो। यह संयोजन उन थेरेपी के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जो व्यक्तिगत, मरीज-विशिष्ट उत्पादन से आगे बढ़कर ऑफ-द-शेल्फ उपयोग की ओर जाना चाहती हैं।

सिद्धांत से प्लेटफॉर्म तक

पेपर का शीर्षक है Expansion and CAR Engineering of Granulocyte-Monocyte Progenitors for Cellular Immunotherapy, जो अध्ययन की ट्रांसलेशनल महत्वाकांक्षा की ओर इशारा करता है। शोधकर्ताओं ने केवल GMPs का विस्तार ही नहीं किया; उन्होंने उन्हें इंजीनियर भी किया, जिसमें उनके कैंसर-संबंधी लक्ष्यों को पहचानने की क्षमता बेहतर बनाने के तरीके शामिल थे।

स्रोत रिपोर्ट में, टीम ने इंजीनियर्ड प्रतिरक्षा कोशिकाओं द्वारा स्तन कैंसर कोशिकाओं पर हमला करने का वर्णन किया है। प्रस्तुत कोशिकाएं आनुवंशिक रूप से इंजीनियर की गई मैक्रोफेज हैं, जिन्हें इन कैंसर कोशिकाओं को चुनिंदा रूप से पहचानने, निगलने और नष्ट करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह उदाहरण प्लेटफॉर्म को सेलुलर इम्यूनोथेरेपी के तेजी से विकसित हो रहे क्षेत्र में स्पष्ट रूप से रखता है, जहां केंद्रीय प्रश्न केवल यह नहीं है कि क्या प्रतिरक्षा कोशिकाओं को ट्यूमर पर हमला करने के लिए प्रशिक्षित किया जा सकता है, बल्कि यह भी है कि क्या उन्हें इतनी विश्वसनीयता से उत्पादित किया जा सकता है कि वे व्यावहारिक दवाएं बन सकें।

USC Stem Cell-led team creates a renewable cell source for cancer immunotherapy and beyond
इंजीनियर्ड प्रतिरक्षा कोशिकाएं (लाल) स्तन कैंसर कोशिकाओं (नीली) पर हमला करती हुई। लाल कोशिकाएं आनुवंशिक रूप से इंजीनियर की गई मैक्रोफेज हैं, जिन्हें स्तन कैंसर कोशिकाओं (नीली) को चुनिंदा रूप से पहचानने, निगलने और नष्ट करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो एक आशाजनक नई सेल-आधारित इम्यूनोथेरेपी पद्धति को प्रदर्शित करता है। श्रेय: Shi Yue/Ying Lab/USC Stem Cell

मैक्रोफेज-आधारित थेरेपी में रुचि इसलिए भी है क्योंकि मैक्रोफेज बेहतर ज्ञात टी सेल दृष्टिकोणों से अलग तरीके से काम करती हैं। वे लक्षित कोशिकाओं को सीधे निगल सकती हैं, लेकिन वे ट्यूमर परिवेश को भी बदल सकती हैं और अन्य प्रतिरक्षा कारकों को प्रभावित कर सकती हैं। सिद्धांत रूप में, यह व्यापक भूमिका उन्हें ठोस ट्यूमरों के खिलाफ उपयोगी बना सकती है, एक ऐसा क्षेत्र जहां कुछ प्रतिरक्षा थेरेपी लगातार परिणाम देने में कठिनाई झेलती रही हैं।

हालांकि, विनिर्माण संबंधी बाधा ने प्रगति को सीमित किया है। एक नवीकरणीय प्रोजेनिटर प्लेटफॉर्म डाउनस्ट्रीम प्रतिरक्षा कोशिका उत्पादों के लिए एक दोहराने योग्य अपस्ट्रीम स्रोत प्रदान करके इस अवरोध को दूर करने में मदद कर सकता है।

USC क्या दावा कर रहा है

USC के Keck School of Medicine में स्टेम सेल जीवविज्ञान और पुनर्योजी चिकित्सा के प्रोफेसर तथा पेपर के सह-लेखक Qi-Long Ying ने कहा कि यह अध्ययन वह स्थापित करता है जिसे टीम सेलुलर इम्यूनोथेरेपी के लिए एक स्केलेबल और इंजीनियर योग्य GMP प्लेटफॉर्म मानती है। स्रोत सामग्री में, Ying ने इस कार्य को कैंसर उपचार से आगे बढ़कर स्टेम सेल जीवविज्ञान पर भी प्रभाव डालने वाला बताया।

यह व्यापक दावा इस निष्कर्ष पर आधारित है कि आत्म-पुनरुत्पादन को एक ऐसे प्रोजेनिटर कोशिका प्रकार में बनाए रखा जा सकता है जो पहले से ही एक विशिष्ट विकासात्मक मार्ग के लिए प्रतिबद्ध है। यदि अनुवर्ती कार्य इसे समर्थन देता है, तो यह स्टेम कोशिकाओं और प्रोजेनिटरों के बीच पारंपरिक अंतर को अधिक सूक्ष्म बना देगा। यह संकेत देता है कि परिभाषित परिस्थितियों में, कुछ प्रोजेनिटर वह विनिर्माण लचीलापन दे सकते हैं जिसे क्षेत्र ने पहले नहीं माना था।

थेरेपी विकास के लिए, व्यावहारिक निहितार्थ सीधा है: एक प्रतिबद्ध प्रोजेनिटर जो फिर भी आत्म-पुनरुत्पादन कर सकता है, बहुमुखी प्रतिभा और नियंत्रण के बीच एक आकर्षक समझौता हो सकता है। स्टेम कोशिकाएं शक्तिशाली होती हैं, लेकिन उन्हें सटीक रूप से निर्देशित करना कठिन हो सकता है। पूरी तरह परिपक्व प्रतिरक्षा कोशिकाएं कार्यात्मक रूप से समझने में आसान हो सकती हैं, लेकिन वे अक्सर स्केलेबल शुरुआती सामग्री के रूप में अधिक सीमित होती हैं। इस रूपरेखा में GMPs एक उत्पादक मध्य मार्ग में स्थित हो सकते हैं।

आगे क्या

रिपोर्ट इसे नैदानिक उपयोग के लिए तैयार किसी पूर्ण उपचार के रूप में प्रस्तुत नहीं करती। यह एक प्लेटफॉर्म और एक विनिर्माण अवधारणा प्रस्तुत करती है, जिसे एक प्रमुख जर्नल में सहकर्मी-समीक्षित प्रकाशन का समर्थन प्राप्त है। अगला सवाल वे हैं जो आम तौर पर तय करते हैं कि कोई सेल-थेरेपी प्रगति उत्पाद उम्मीदवार बनती है या नहीं: कोशिकाओं का उत्पादन कितनी सुसंगतता से किया जा सकता है, वे विभिन्न रोग स्थितियों में कैसा व्यवहार करती हैं, उनकी एंटी-ट्यूमर गतिविधि कितनी टिकाऊ और नियंत्रित है, और मानव उपयोग के लिए उन्हें कितनी सुरक्षित रूप से इंजीनियर किया जा सकता है।

फिर भी, यह काम उन्नत चिकित्सा की सबसे बड़ी संरचनात्मक समस्याओं में से एक को संबोधित करता है। सेल थेरेपी सिद्धांत रूप में आशाजनक होती हैं, लेकिन उन्हें औद्योगिक स्तर पर लाना कठिन रहता है। मैक्रोफेज प्रोजेनिटर्स का एक नवीकरणीय, विस्तार योग्य स्रोत अकेले हर समस्या हल नहीं करेगा, लेकिन यह क्षेत्र की एक मूल बाधा को कम कर सकता है।

यही कारण है कि यह परिणाम उल्लेखनीय है। यह केवल यह दावा नहीं है कि प्रतिरक्षा कोशिकाएं डिश में क्या कर सकती हैं। यह आपूर्ति के बारे में भी एक दावा है: कोशिकाएं कहां से आती हैं, कितनी बनाई जा सकती हैं, और क्या डेवलपर उनके आसपास एक दोहराने योग्य प्रक्रिया बना सकते हैं। यदि यह प्लेटफॉर्म टिकाऊ साबित होता है, तो यह मैक्रोफेज थेरेपी को उस ऑफ-द-शेल्फ मॉडल के और करीब ला सकता है जो लंबे समय से पुनर्योजी चिकित्सा और ऑन्कोलॉजी दोनों में एक लक्ष्य रहा है।

यह लेख Medical Xpress की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें.

Originally published on medicalxpress.com