یک مطالعه پیشگامانه به هدایت محققان مهندسی و پزشکی دانشگاه دوقلوی مینه سوتا نشان می‌دهد که چگونه سلول‌های ایمنی مهندسی شده در روش‌های درمانی جدید سرطان می‌توانند بر موانع فیزیکی غلبه کنند تا سیستم ایمنی بدن خود بیمار بتواند با تومور‌ها مقابله کند. این تحقیقات می‌تواند در آینده میلیون‌ها بیمار سرطانی در سراسر جهان را بهبود بخشد.
ایمونوتراپی به جای استفاده از مواد شیمیایی یا اشعه، نوعی درمان سرطان است که به سیستم ایمنی بدن بیمار در مبارزه با سرطان کمک می‌کند. سلول‌های T نوعی گلبول سفید خون هستند که از اهمیت اساسی برای سیستم ایمنی بدن برخوردار هستند. سلول‌های T سیتوتوکسیک مانند سربازانی هستند که سلول‌های مهاجم هدف را جستجو و از بین می‌برند.
اگرچه موفقیت در استفاده از روش ایمنی درمانی برای برخی از انواع سرطان در خون یا اندام‌های تولید کننده خون وجود داشته است، اما کار سلول T در تومور‌های جامد بسیار دشوارتر است.
پائولو پروونزانو، نویسنده ارشد این مطالعه و دانشیار مهندسی پزشکی در دانشگاه مینه سوتا گفت: تومور به نوعی مانند یک مانع است و کار سلول T را برای رسیدن به سلول‌های سرطانی دشوارتر می‌کند. با کمک علم و مهندسی این سلول‌های T به تومور‌ها وارد می‌شوند، اما نمی‌توانند به خوبی حرکت کرده و قبل از اتمام سوخت و غلبه خستگی به مکان مورد نیاز خود بروند.
در این اولین مطالعه، محققان در حال کار بر روی مهندسی سلول‌های T و ایجاد معیار‌های طراحی مهندسی برای بهینه سازی مکانیکی سلول‌ها یا مناسب‌تر ساختن آن‌ها برای غلبه بر موانع هستند. اگر این سلول‌های ایمنی بتوانند سلول‌های سرطانی را تشخیص دهند و به آن‌ها برسند، در این صورت می‌توانند تومور را از بین ببرند. در توده الیافی یک تومور، سفتی تومور باعث می‌شود سلول‌های ایمنی بدن تقریبا دو برابر کند شده و مانند ماسه روان شوند.
پرووانزانو، محقق مرکز سرطان ماسونیک دانشگاه مینه‌سوتا، گفت: این مطالعه اولین انتشار ماست که در آن برخی از عناصر ساختاری و سیگنالینگ را شناسایی کرده‌ایم که در آن می‌توانیم این سلول‌های T را تنظیم کنیم تا از بین آن‌ها مبارزان سرطان موثرتر پدید آید. هر «مسیر مانع» در داخل تومور کمی متفاوت است، اما شباهت‌های زیادی بین آن‌ها وجود دارد. پس از مهندسی این سلول‌های ایمنی، متوجه شدیم که آن‌ها بدون توجه به موانع موجود، تقریبا دو برابر سریعتر از طریق تومور حرکت می‌کنند.
برای مهندسی سلول‌های T سیتوتوکسیک، نویسندگان از فناوری‌های پیشرفته ویرایش ژن (ویرایش ژنوم نیز نامیده می‌شوند) برای تغییر DNA سلول‌های T استفاده کردند تا بتوانند بهتر از موانع تومور عبور کنند. هدف نهایی کاهش سرعت سلول‌های سرطانی و سرعت بخشیدن به سلول‌های ایمنی مهندسی شده است. محققان در حال تلاش برای ایجاد سلول‌هایی هستند که در غلبه بر انواع مختلف موانع تبحر دارند. هنگامی که این سلول‌ها با هم مخلوط می‌شوند، به هدف اصلی یعنی عبور گروه سلول‌های ایمنی از انواع مختلف موانع برای رسیدن به سلول‌های سرطانی می‌رسند.
پرووانزانو گفت مراحل بعدی ادامه مطالعه خواص مکانیکی سلول‌ها برای درک بهتر نحوه تعامل سلول‌های ایمنی و سلول‌های سرطانی است. محققان در حال مطالعه بر روی سلول‌های ایمنی مهندسی شده در جوندگان و در آینده در حال برنامه ریزی آزمایش‌های بالینی بر روی انسان‌ها هستند.
در حالی که تحقیقات اولیه بر روی سرطان لوزالمعده متمرکز بوده است، پرووانزانو گفت تکنیک‌هایی که آن‌ها در حال توسعه آن هستند می‌توانند در بسیاری از انواع سرطان‌ها استفاده شوند.
به گفته پرووانزانو استفاده از روش مهندسی سلول برای مبارزه با سرطان زمینه نسبتا جدیدی است. این روش اجازه می‌دهد تا یک رویکرد کاملا شخصی با برنامه‌های کاربردی برای طیف گسترده‌ای از سرطان‌ها ایجاد شود. محققان در حال گسترش یک تحقیق جدید هستند تا دریابند چگونه بدن خودمان می‌تواند با سرطان مبارزه کند. این می‌تواند در آینده تاثیر زیادی در روند درمان داشته باشد.