طور باحثون في جامعة نورثويسترن لقاحًا علاجيًا أكثر فعالية للسرطانات المرتبطة بفيروس الورم الحليمي البشري (HPV) من خلال إعادة ترتيب المكونات في جسيم نانوي قائم على الدنا. يعزز هذا التعديل الهيكلي بشكل كبير قدرة الجهاز المناعي على استهداف الأورام وتدميرها. تبرز النتائج، المنشورة في مجلة Science Advances، أهمية ترتيب الجزيئات في تصميم اللقاحات.
أظهر علماء في جامعة نورثويسترن أن الترتيب الفيزيائي للمكونات في لقاح السرطان يمكن أن يؤثر بشكل كبير على فعاليته. في دراسة نُشرت في 11 فبراير في مجلة Science Advances، ركز الفريق على اللقاحات العلاجية للسرطانات الناتجة عن فيروس الورم الحليمي البشري (HPV)، الذي يسبب معظم سرطانات عنق الرحم وزيادة في حصة سرطانات الرأس والعنق. يعتمد اللقاح على الأحماض النووية الكروية (SNAs)، وهي تقنية نانوية اخترعها تشاد أ. ميركين، أستاذ جورج ب. راثمان في جامعة نورثويسترن. بخلاف اللقاحات التقليدية التي تخلط المستضدات والمحفزات دون هيكل دقيق —طريقة يسميها ميركين 'نهج الخلاط'— ينظم هذا التصميم العناصر على المستوى النانوي. اختبر الباحثون تنويعات حيث تم وضع جزء من بروتين HPV، المعروف بالمستضد، في مواقع مختلفة داخل جسيم النانو SNA. تم تقييم ثلاث تكوينات في نماذج فئران مُحسَّنة بشريًا لسرطان HPV الإيجابي وفي عينات أورام من مرضى سرطان الرأس والعنق. أظهرت النسخة الأكثر فعالية المستضد على سطح الجسيم النانوي، مرتبطًا من خلال نهايته N. أدى ذلك إلى إنتاج ما يصل إلى ثماني مرات أكثر من إنترفيرون-غاما بواسطة خلايا T CD8، مقاتلي السرطان الرئيسيين في الجهاز المناعي. في نماذج الحيوانات، أبطأ نمو الورم ومدد البقاء. في عينات المرضى، زاد من قتل الخلايا السرطانية بنسبة ضعف إلى ثلاثة أضعاف. 'لم يأتِ هذا التأثير من إضافة مكونات جديدة أو زيادة الجرعة'، قال الدكتور يوخين لورخ، أستاذ الطب في جامعة نورثويسترن ومدير أونكولوجيا السرطان الطبية لبرنامج سرطان الرأس والعنق. 'جاء من تقديم نفس المكونات بطريقة أذكى. الجهاز المناعي حساس للهندسة الهندسية للجزيئات.' تؤكد الدراسة على مجال الطب النانوي الهيكلي الناشئ، الذي فتح ميركين الباب له. 'وعد الطب النانوي الهيكلي هو تحديد التكوينات التي تؤدي إلى أكبر فعالية وأقل سمية من بين الإمكانيات العديدة'، قال ميركين. 'بمعنى آخر، يمكننا بناء أدوية أفضل من الأسفل إلى الأعلى.' سبق أن استهدفت لقاحات SNA السابقة الملانوما، سرطان الثدي الثلاثي السلبي، سرطان القولون، سرطان البروستاتا، وسرطان ميركل الخلوي، مع سبعة تقدمت إلى تجارب بشرية. يخطط الفريق لتطبيق هذه الرؤى لتحسين المرشحين السابقين ودمج الذكاء الاصطناعي لتحسين التصاميم. دعم البحث معهد السرطان الوطني ومركز روبرت إتش. لوري الشامل للسرطان في جامعة نورثويسترن.
