Integrating activation-induced costimulation and cytokine signals enhance TCR-based cell therapies
यह अध्ययन एक मॉड्यूलर डुअल स्टिमुलेटरी रिसेप्टर (DSR) प्रस्तुत करता है जो TCR-आधारित इम्यूनोथेरेपी में T सेल विस्तार, दृढ़ता और ट्यूमरविरोधी प्रभावकारिता को बढ़ाने के लिए कोस्टिमुलेटरी और साइटोकाइन संकेतों को सिंक्रोनाइज़ करता है।
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अपने शरीर की कल्पना एक हलचल भरे शहर के रूप में करें, और अपनी प्रतिरक्षा प्रणाली (इम्यून सिस्टम) की कल्पना एक अत्यधिक प्रशिक्षित पुलिस बल के रूप में करें। इन अधिकारियों के बीच टी-सेल्स (T-cells) हैं, जो विशिष्ट अपराधियों, जैसे कि कैंसर कोशिकाओं, का पीछा करने के लिए डिज़ाइन किए गए कुलीन जासूस हैं। एक टी-सेल को कार्रवाई करने के लिए तीन चीजों की आवश्यकता होती है, ठीक वैसे ही जैसे एक जासूस को एक केस फाइल, बैकअप और ऊर्जा की आवश्यकता होती है। सबसे पहले, इसे सिग्नल 1 की आवश्यकता होती है: "केस फाइल," जो टी-सेल द्वारा विशिष्ट अपराधी (ट्यूमर एंटीजन) को पहचानने की प्रक्रिया है। दूसरा, इसे सिग्नल 2 की आवश्यकता होती है: "बैकअप," एक कोस्टिमुलैटरी सिग्नल जो पुष्टि करता है, "हाँ, यह एक वास्तविक खतरा है, जाओ उन्हें पकड़ लो!" तीसरा, इसे सिग्नल 3 की आवश्यकता होती है: "ऊर्जा," एक साइटोकाइन सिग्नल जो कोशिका को बढ़ने और मजबूत बने रहने के लिए कहता है।
कैंसर इम्यूनोथेरेपी की दुनिया में, वैज्ञानिक टी-सेल्स को 'सुपर-स्लीथ' (बेहतरीन जासूस) बनाने के लिए उन्हें इंजीनियर करने की कोशिश कर रहे हैं। वे इन कोशिकाओं को एक कस्टम "केस फाइल" (टी-सेल रिसेप्टर या TCR) देते हैं ताकि वे ट्यूमर को ढूंढ सकें। लेकिन समस्या यह है कि एक बार जब जासूस अपराधी को ढूंढ लेता है, तो वे अक्सर बहुत जल्दी अपनी ऊर्जा या बैकअप खो देते हैं। दूसरे और तीसरे सिग्नल के बिना, टी-सेल्स थक जाते हैं, बढ़ना बंद कर देते हैं, और कैंसर वापस आ जाता है। यह एक जासूस को एक खतरनाक इलाके में नक्शा तो देकर भेजने जैसा है, लेकिन बिना रेडियो और बिना कॉफी के; वे शायद एक बार अपराधी को पकड़ लें, लेकिन वे पूरे ब्लॉक को साफ करने के लिए पर्याप्त समय तक टिक नहीं पाएंगे।
यहीं पर बेयलर कॉलेज ऑफ मेडिसिन के शोधकर्ताओं का एक नया अध्ययन काम आता है। उन्होंने एक सरल प्रश्न पूछा: क्या होगा यदि हम एक ऐसा उपकरण बना सकें जो अपराधी को मिलते ही स्वचालित रूप से बैकअप और ऊर्जा दोनों प्रदान करे? वे बाहरी मदद (जैसे रोगियों को अतिरिक्त दवाएं देना) पर निर्भर नहीं रहना चाहते थे; वे चाहते थे कि टी-सेल आत्मनिर्भर हो।
टीम ने एक चतुर नया उपकरण बनाया जिसे डुअल स्टिम्युलेटरी रिसेप्टर (DSR) कहा जाता है। टी-सेल को एक कार के रूप में सोचें। आमतौर पर, इंजन (सिग्नल 1) तब चालू होता है जब चाबी डाली जाती है (ट्यूमर को ढूंढना), लेकिन कार को चलते रहने के लिए ईंधन (सिग्नल 3) और एक टर्बो बूस्ट (सिग्नल 2) की आवश्यकता होती है। DSR एक स्मार्ट डिवाइस की तरह है जो कार से जुड़ा होता है और तब तक इंतजार करता है जब तक इंजन शुरू न हो जाए। जैसे ही टी-सेल ट्यूमर को देखता है, DSR जाग जाता है। इसका एक हिस्सा टी-सेल की सतह पर पहले से मौजूद एक "बैकअप" सिग्नल (4-1BB) को पकड़ता है, जो टर्बो बूस्ट के रूप में कार्य करता है। ठीक उसी समय, डिवाइस का दूसरा हिस्सा एक आंतरिक इंजन को सक्रिय करता है जो एक ऐसे सिग्नलिंग पाथवे को सक्रिय करता है जो साइटोकाइन्स के काम करने के तरीके के समान है ताकि कार चलती रहे।
शोधकर्ताओं ने लैब में और विभिन्न प्रकार के ल्यूकेमिया और लिंफोमा वाले चूहों में इस DSR का परीक्षण किया। उन्होंने केवल ट्यूमर खोजने वाले गियर वाले टी-सेल्स, केवल बैकअप वाले टी-सेल्स, और पूर्ण DSR पैकेज वाले टी-सेल्स की तुलना की। परिणाम चौंकाने वाले थे। DSR वाले टी-सेल्स ने न केवल कैंसर से लड़ाई लड़ी; बल्कि वे हफ्तों तक बढ़ते रहे और सक्रिय रहे, यहाँ तक कि बिना किसी अतिरिक्त मदद के। चूहों में, DSR से लैस टी-सेल्स ने ट्यूमर को पूरी तरह से खत्म कर दिया और 90 दिनों से अधिक समय तक उन्हें दूर रखा, जबकि अन्य समूहों में कैंसर वापस आ गया।
महत्वपूर्ण रूप से, अध्ययन ने दिखाया कि यह "स्मार्ट डिवाइस" इस बात पर निर्भर नहीं करता कि टी-सेल के पास किस प्रकार का ट्यूमर-खोजने वाला गियर है। चाहे टी-सेल ल्यूकेमिया कोशिकाओं पर एक विशिष्ट प्रोटीन को ढूंढ रहा हो, एक नए प्रकार के "टी-सेल एंगेजर" (टी-सेल और ट्यूमर के बीच एक सेतु) का उपयोग कर रहा हो, या एक हाइब्रिड "काइमेरिक TCR" का उपयोग कर रहा हो, DSR ने उन सभी को मजबूत और लंबे समय तक चलने वाला बनाया। यह पेपर सुझाव देता है कि यह दृष्टिकोण ड्यूरेबिलिटी (स्थायिरता) की समस्या को हल करता है क्योंकि यह बैकअप और ऊर्जा संकेतों को ठीक उसी समय सिंक्रोनाइज़ करता है जब उनकी सबसे अधिक आवश्यकता होती है, बिना टी-सेल्स को अनियंत्रित हुए या स्वस्थ ऊतकों पर हमला किए। यह कैंसर से लड़ने वाले टी-सेल्स को न केवल स्मार्ट बल्कि काम पूरा करने के लिए पर्याप्त मजबूत बनाने की दिशा में एक आशाजनक कदम है।
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