[64/67Cu]-FAP theranostics in combination with immunotherapy in a preclinical model of TNBC

स्तन कैंसर कोई एक एकल बीमारी नहीं है, बल्कि विभिन्न स्थितियों का एक संग्रह है, जिनमें से प्रत्येक का अपना व्यवहार और उपचार के प्रति प्रतिक्रिया होती है। एक विशेष रूप से आक्रामक रूप, जिसे ट्रिपल-नेगेटिव ब्रेस्ट कैंसर के रूप में जाना जाता है, उन विशिष्ट रिसेप्टर्स की कमी रखता है जिन्हें कई मानक दवाएं लक्षित करती हैं, जिससे रोगियों के लिए विकल्प कम हो जाते हैं। हाल के वर्षों में, वैज्ञानिकों ने केवल कैंसर कोशिकाओं पर ध्यान केंद्रित करने के बजाय, ट्यूमर के आसपास के वातावरण की ओर अपना ध्यान केंद्रित किया है। इस वातावरण को, जिसे ट्यूमर माइक्रोएनवायरमेंट (tumor microenvironment) कहा जाता है, विभिन्न सहायक कोशिकाओं, रक्त वाहिकाओं और संरचनात्मक सामग्रियों से भरा एक जटिल पड़ोस कहा जाता है। इन सहायक कोशिकाओं में कैंसर-एसोसिएटेड फाइब्रोब्लास्ट (cancer-associated fibroblasts) शामिल हैं, जो निर्माण श्रमिकों की तरह कार्य करते हैं जो कभी-कभी ट्यूमर को बढ़ने और फैलने में मदद कर सकते हैं। ये कोशिकाएं अपनी सतह पर एक विशिष्ट प्रोटीन ले जाती हैं जिसे फाइब्रॉब्लास्ट एक्टिवेशन प्रोटीन (fibroblast activation protein) या FAP कहा जाता है। चूंकि यह प्रोटीन ट्यूमर के सहायक तंत्र में प्रचुर मात्रा में होता है लेकिन स्वस्थ ऊतकों में दुर्लभ है, इसलिए यह एक अनूठा पता (address) प्रदान करता है जिसका उपयोग डॉक्टर शरीर के बाकी हिस्सों को बचाते हुए सीधे बीमारी तक दवा पहुँचाने के लिए कर सकते हैं।

अलाबामा विश्वविद्यालय एट बर्मिंघम के शोधकर्ताओं ने चूहों में ट्रिपल-नेगेटिव ब्रेस्ट कैंसर के इलाज के लिए इस पते का उपयोग करने के एक नए तरीके का परीक्षण करने का लक्ष्य रखा। उन्होंने एक विशिष्ट अणु पर ध्यान केंद्रित किया, जो अमीनो एसिड की एक छोटी श्रृंखला है जिसे FAP2287 के रूप में जाना जाता है, जो एक ऐसी चाबी के रूप में कार्य करता है जिसे कैंसर-सहायक कोशिकाओं पर मौजूद FAP ताले में फिट होने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इस चाबी को देखने और इलाज करने, दोनों के लिए उपयोगी बनाने के लिए, उन्होंने इसे एक ही धातु तत्व, कॉपर (तांबे) के दो अलग-अलग संस्करणों से जोड़ा। एक संस्करण, कॉपर-64, ऐसे संकेत उत्सर्जित करता है जिन्हें PET स्कैनर द्वारा पकड़ा जा सकता है, जिससे डॉक्टर देख सकते हैं कि वह चाबी शरीर के भीतर कहाँ जा रही है। दूसरा संस्करण, कॉपर-67, विकिरण (radiation) छोड़ता है जो उन कोशिकाओं को नुकसान पहुँचा सकता है और उन्हें मार सकता है जिनसे वह जुड़ता है। इन दोनों रूपों का एक साथ उपयोग करके, टीम ने एक "थेरानोस्टिक" (theranostic) दृष्टिकोण बनाया, जहाँ निदान और चिकित्सा दोनों के लिए एक ही लक्षित अणु का उपयोग किया जाता है। वे यह भी देखना चाहते थे कि क्या इस लक्षित विकिरण को इम्यूनोथेरेपी (immunotherapy) के साथ जोड़ना—एक ऐसा उपचार जो शरीर की अपनी प्रतिरक्षा प्रणाली को जगाता है—अकेले किसी भी उपचार की तुलना में बेहतर काम करेगा।

टीम ने शुरुआत में यह पुष्टि करके काम शुरू किया कि उनके द्वारा उपयोग किए जा रहे चूहों में, जिनमें मानव ट्रिपल-नेगेटिव ब्रेस्ट कैंसर के समान ट्यूमर थे, वास्तव में कैंसर-सहायक कोशिकाओं पर FAP प्रोटीन का उच्च स्तर मौजूद था। उन्होंने चूहों को लक्षित अणु का कॉपर-64 संस्करण इंजेक्ट किया और एक दिन की अवधि में चित्र लिए। स्कैन ने दिखाया कि अणु ने सफलतापूर्वक ट्यूमर को खोज लिया और उससे चिपक गया, और स्कैन पर संकेत की चमक उस वास्तविक मात्रा से मेल खाती थी जो बाद में टများကို परीक्षण के दौरान ट्यूमर में पाई गई थी। इसने पुष्टि की कि इमेजिंग तकनीक सटीक रूप से भविष्यवाणी कर सकती थी कि उपचार कहाँ जाएगा।

इसके बाद, शोधकर्ताओं ने विभिन्न उपचार रणनीतियों का परीक्षण करने के लिए चूहों को कई समूहों में विभाजित किया। कुछ चूहों को कोई उपचार नहीं दिया गया, कुछ को केवल इम्यूनोथेरेपी दी गई, कुछ को केवल कॉपर-67 विकिरण दिया गया, और अन्य को विकिरण और इम्यूनोथेरेपी के संयोजन को दो अलग-अलग शक्ति स्तरों पर दिया गया। परिणामों ने दिखाया कि अकेले विकिरण उपचार प्रभावी था, जिसने बिना उपचार वाले समूह की तुलना में चूहों के ट्यूमर के विकास को धीमा किया और उनके जीवन को बढ़ाया। हालांकि, सबसे नाटकीय परिणाम संयोजन समूहों से आए। जिन चूहों को लक्षित विकिरण और इम्यूनोथेरेपी दोनों दिए गए, उनके ट्यूमर में अकेले विकिरण प्राप्त करने वालों की तुलना में काफी अधिक सिकुड़न देखी गई। वास्तव में, उच्च खुराक वाले विकिरण और इम्यूनोथेरेपी प्राप्त करने वाले समूह का परिणाम सबसे अच्छा रहा, जिसमें ट्यूमर के आकार में पर्याप्त कमी और जीवित रहने की बहुत उच्च दर देखी गई।

अध्ययन ने यह भी देखा कि क्या प्रारंभिक PET स्कैन यह भविष्यवाणी कर सकता है कि कौन से चूहे उपचार के प्रति सबसे अच्छी प्रतिक्रिया देंगे। शोधकर्ताओं ने एक स्पष्ट संबंध पाया: जिन चूहों ने अपने प्रारंभिक स्कैन पर एक मजबूत संकेत दिखाया, जो यह दर्शाता है कि अधिक मात्रा में लक्षित अणु ट्यूमर में जमा हुआ था, वे उपचार के बाद लंबे समय तक जीवित रहे। यह सुझाव देता है कि नैदानिक स्कैन एक मार्गदर्शक के रूप में कार्य कर सकता है, जिससे डॉक्टरों को यह पहचानने में मदद मिल सकती है कि कौन से रोगी इस विशिष्ट प्रकार की चिकित्सा से लाभान्वित होने की सबसे अधिक संभावना रखते हैं, इससे पहले कि वे उपचार शुरू करें। इसके अलावा, जो चूहे सबसे लंबे समय तक जीवित रहे और जिनके ट्यूमर पूरी तरह से गायब हो गए, उनका बाद में नए कैंसर कोशिकाओं को पेश करके फिर से परीक्षण किया गया। इन जीवित बचे चूहों में नए ट्यूमर के प्रति उल्लेखनीय प्रतिरोध देखा गया, जो बताता है कि संयोजन उपचार ने उनकी प्रतिरक्षा प्रणाली को दीर्घकालिक रूप से कैंसर को पहचानने और उससे लड़ने के लिए प्रशिक्षित किया होगा।

हालांकि यह अध्ययन चूहों पर किया गया था, लेकिन इसके निष्कर्ष स्तन कैंसर के एक कठिन रूप के इलाज के लिए एक आशाजनक मार्ग प्रदान करते हैं। अनुसंधान प्रदर्शित करता है कि रासायनिक रूप से मेल खाने वाले कॉपर आइसोटोप के जोड़े का उपयोग करके ट्यूमर के सहायक तंत्र को सटीक रूप से लक्षित किया जा सकता है। यह यह भी प्रमाण देता है कि लक्षित विकिरण को इम्यूनोथेरेपी के साथ जोड़ने से एक शक्तिशाली तालमेल (synergy) बनता है, जहाँ दोनों उपचार मिलकर अपने हिस्सों के योग से कहीं अधिक परिणाम उत्पन्न करते हैं। एक गैर-आक्रामक स्कैन का उपयोग करके उपचार की सफलता की भविष्यवाणी करने की क्षमता, सटीकता की एक और परत जोड़ती है, जिससे संभावित रूप से व्यक्तिगत देखभाल योजनाएं बनाई जा सकती हैं जो अनावश्यक विकिरण जोखिम को कम करते हुए प्रभावशीलता को अधिकतम करती हैं। यह कार्य रणनीति में एक बदलाव को उजागर करता है, जो सीधे कैंसर कोशिकाओं पर हमला करने के बजाय, उस वातावरण को बाधित करने की ओर बढ़ रहा है जो उन्हें फलने-फूलने में मदद करता है, और ऐसा करने के लिए एक ऐसे स्तर की सटीकता का उपयोग कर रहा है जो पहले कठिन था।