శాస్త్రవేత్తలు T కణాలను అవి విస్మరించిన종양ల దాడికి ఇంజనీరింగ్ చేసారు

క్యాన్సర్‌లో స్వీయ-సహనकी సమస్య

రోగ ప్రతిఘర్షక వ్యవస్థ క్యాన్సర్‌と싸ई్ಗെ ఒక ప్రాథమిక కష్టానికి ఎదుర్కొంటుంది: చాలా종양లు శరీరం యొక్క స్వంత కణాల నుండి పుట్టుకొస్తాయి, రోగ ప్రతిఘర్షక వ్యవస్థ విస్మరించటానికి కెమరిన ప్రోటీన్‌లను ప్రదర్శిస్తాయి. ఈ సహన — స్వయం-రోగ నిరోధక వ్యాధిని నిరోధించే క్రిటికల్ సంరక్షణ — క్యాన్సర్ కణాల ద్వారా దృఢంగా దోపిడీ చేయబడుతుంది, ఇవి స్వీయ-ఉద్భవించిన యాంటిజెన్‌లను సమర్పిస్తాయి, T కణాలు దాడి చేయవు. ఈ సహనను ఎంపిక్కగా విచ్ఛిన్నం చేయడం, T కణాలను క్యాన్సర్‌ను తొలగించేందుకు సక్షమం చేయడం మరియు ఆరోగ్యకరమైన కణజాలను చెక్క ఉంచుండటం క్యాన్సర్ ఇమ్యూనోథెరపీ యొక్క కేంద్రీయ సవాళ్ళలో ఒకటి.

సైన్స్‌లో ప్రచురితమైన కొత్త అధ్యయనం ఒక విప్లవమైన విధానాన్ని వర్ణిస్తుంది: T cell receptor యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలను ఇంజనీర్ చేయడం, ఇది catch-bond పరస్పర చర్యను종양ಯ�ಂటিజెన్‌ల తో సృష్టిస్తుంది. ఈ సాంకేతికత T కణాలు స్వీయ-ప్రోటీన్‌లను ఎలా గుర్తించాయి మరియు ప్రతిస్పందించాయి అనే విషయాన్ని ప్రాథమికంగా మార్చుతుంది.

Catch-Bond ఇంజనీరింగ్ ఏమిటి

చాలా పరమాణు బంధాలు యాంత్రిక శక్తికి గురయ్యే ఆలస్యం — ఇది slip-bond యొక్క ప్రవర్తన. Catch-bonds విస్ময్కరమైనవి: అవి ఉద్రిక్తత పై వాస్తవానికి బలపడతాయి. ఈ దృగ్విషయం నిర్వాహక నిష్ఠ అణువులలో మొదటిసారి కనుగొనబడింది మరియు అప్పటి నుండి జీవశాస్త్ర వ్యవస్థల వ్యాప్తిలో కనుగొనబడింది, ఇక్కడ కణాలు చేతిమీద చేయడానికి చిక్కుపట్టుకోవాలి.

T cell receptors సహజంగా కొన్ని యాంటిజెన్‌ల తో catch-bonds ఏర్పడుతాయి రోగ ప్రతిఘర్షక పర్యవేక్షణ సమయంలో — T కణాలు కణజాలను పర్యటించేటప్పుడు పరిమితం చేసిన శక్తి బలమైన మరియు బలహీన బంధన లక్ష్యాల మధ్య తేడా చేయటకు నిజానికి సహాయపడుతుంది. ఆచరణకారులు ఇప్పుడు low-affinity స్వీయ-యాంటిజెన్‌ల తో specifically catch-bonds ఏర్పడటానికి TCRs ఇంజనీర్ చేసారు, ఇవి క్యాన్సర్ కణాలను ప్రదర్శిస్తాయి మరియు సాధారణ T కణాలు ఇతర విధంగా విస్మరిస్తాయి.

Receptor యొక్క వేగం దానికి యాంత్రిక ప్రతిస్పందన నిర్వహిస్తున్న కీ అమీనో ఆమ్ల అవశేషాలను సవరించడం ద్వారా, జట్టు TCRs సృష్టించారు, ఇవి మరింత యాంత్రిక శక్తి వర్తించినప్పుడు종양ಯಾಂటిజెన్‌ల కు మరింత బలంగా బంధిస్తాయి. ఇది అంతర్నిహితమైన బలమైన ప్రారంభిక బంధన ఆయోజన — ఇది స్వయం-రోగ నిర్ణీతపెట్టగలదు — కానీ బదులుగా receiver యొక్క ప్రతిస్పందన భౌతిక పరిసరానికి T cell target cell కేసాధారణకు మార్చుతుంది.

ఆటోఇమ్యూనిటీని ట్రిగ్గర్ చేయకుండా సహనను అధిగమించడం

Catch-bond విధానం యొక్క సర్వోత్తమత దీని ఎంపిక. ఎందుకంటే ఎంచిన బంధన యాంత్రిక ఉద్రిక్తత చేత కూడా సంభవిస్తుంది — T cell target కు క్రియాశీలంగా లాగటానికి ఉత్పన్నమైన ఎంపిక — ఇది నిజమైన రోగ ప్రతిఘర్షక ప్రతిస్పందన యొక్క పూర్తి నిర్మితాన్ని కలిగి ఉంది, కేవలం స్వీయ-యాంటిజెన్‌తో నిష్క్రియ సమావేశానికి కాదు. ఇది పరిమితిసిందారు కీలకం T కణాలు సమానమైన స్వీయ-ప్రోటీన్‌ల ఆరోగ్యకరమైన కణజాలను దాడి చేస్తాయని ప్రమాదం.

ప్రయోగశాల పరీక్షలు చూపించాయి, ఆరోగ్యకరమైన T కణాలు low-affinity స్వీయ-యాంటిజెన్‌లను ప్రదర్శించే క్యాన్సర్ కణాలను తీసివేయటకు కూడా ఇంజనీర్ చేసిన catch-bond receptors సమర్థ సాధారణ కణాల నుండి సంబంధిత ప్రతిస్పందన కనీసం చేయటకు సమానమైన ప్రోటీన్‌ల ఆధారపడుతుంది. విచక్షణత పూర్ణం కాదు, మరియు జట్టు అందువలన అపరిరక్షిత స్వయం-రోగ ప్రమాదం ఆలోచిస్తుంది — కానీ సూత్రాన్ని సత్యాపితమైనది.

క్యాన్సర్ ఇమ్యూనోథెరపీకి ఆయోజన

ప్రస్తుత క్యాన్సర్ ఇమ్యూనోథెరపీలు ముఖ్యమైన పరిమితులను ఎదుర్కొంటాయి. CAR-T cell చికిత్స నిర్దిష్ట మరియు లక్ష్యిత క్యాన్సర్ యాంటిజెన్‌ల ఆవశ్యకతను కలిగి ఉంటుంది, ఇవి ఆరోగ్యకరమైన కణజాలపై ఉనికిలో లేవు — ఒక తీసిపుచ్చుకుని, దీని చేత చాలా ఘటన్ క్యాన్సర్‌లను వర్ణిస్తుంది. Checkpoint inhibitors ఉనికిలో ఉన్న T cell ప్రతిస్పందనలపై బ్రేకెలను తీసివేయడం ద్వారా కాజీకరిస్తాయి కానీ సహన చేత నిర్మితమైన ప్రతిస్పందనలను సృష్టించలేము.

Catch-bond ఇంజనీరింగ్ ఈ పరిమితులను అతిక్రమించటానికి సంభావ్య సంపద అందిస్తుంది. విధానం ఘటన క్యాన్సర్‌ల overexpress చేసే స్వీయ-యాంటిజెన్‌ల విస్తృత సంజ్ఞలో వర్తించేందుకు అవకాశం ఉంటే — మరియు MUC1, HER2, మరియు survivin వంటి ప్రోటీన్‌లు చాలా సాధారణ క్యాన్సర్‌లలో ఉపస్థితం — ఇది క్యాన్సర్ సంకేతాలకు సమర్థమైన ఇమ్యూనోథెరపీని సక్షమం చేయటకు ప్రస్తుత లక్ష్యిత ఎంపికలు ఉండవు. ఆచరణ ప్రయోగశాల దశలో ఉంది, mice నమూనా పరీక్ష సమూహ రుజువుతో, కానీ ఇది రోగ ప్రతిఘర్షక వ్యవస్థను క్యాన్సర్ నుండి కోటన్ కోసం నియుక్తం చేసేందుకు దశకల సాఫల్యవంతమైన ప్రయత్నాలలో నిజమైన కొత్త దిశను సూచిస్తుంది.

ఈ కథనం సైన్స్ (AAAS) ద్వారా రిపోర్టింగ్‌పై ఆధారపడుతుంది. సంబంధిత నిবంధనను చదవండి.