CAR-T (कायमेरिक अँटिजेन रिसेप्टर टी-सेल) म्हणजे काय?
सर्वप्रथम, आपण मानवी रोगप्रतिकार प्रणालीवर एक नजर टाकूया.
रोगप्रतिकार प्रणाली ही पेशी, ऊती आणि अवयवांच्या जाळ्याने बनलेली असते, जे शरीराचे संरक्षण करण्यासाठी एकत्र काम करतात. यामध्ये सहभागी असलेल्या महत्त्वाच्या पेशींपैकी एक म्हणजे पांढऱ्या रक्त पेशी, ज्यांना ल्युकोसाइट्स असेही म्हणतात. या पेशी दोन मूलभूत प्रकारच्या असतात आणि त्या एकत्र येऊन रोग निर्माण करणारे जीव किंवा पदार्थ शोधून नष्ट करतात.
श्वेतपेशींचे दोन मूलभूत प्रकार आहेत:
Ø फॅगोसाइट्स, शरीरात प्रवेश करणाऱ्या जीवांना चावून खाणाऱ्या पेशी
लिम्फोसाइट्स, या अशा पेशी आहेत ज्या शरीराला पूर्वीच्या आक्रमकांना लक्षात ठेवण्यास व ओळखण्यास मदत करतात आणि त्यांना नष्ट करण्यास साहाय्य करतात.
अनेक वेगवेगळ्या पेशींना फॅगोसाइट्स मानले जाते. सर्वात सामान्य प्रकार न्यूट्रोफिल आहे, जो प्रामुख्याने जीवाणूंशी लढतो. जर डॉक्टरांना जिवाणू संसर्गाची चिंता वाटत असेल, तर ते रुग्णाच्या शरीरात संसर्गामुळे न्यूट्रोफिल्सची संख्या वाढली आहे का, हे पाहण्यासाठी रक्त तपासणी करायला सांगू शकतात. इतर प्रकारच्या फॅगोसाइट्सची स्वतःची कामे असतात, ज्यामुळे शरीर एका विशिष्ट प्रकारच्या आक्रमणकर्त्याला योग्य प्रतिसाद देईल याची खात्री केली जाते.
लिम्फोसाइट्सचे दोन प्रकार आहेत: बी लिम्फोसाइट्स आणि टी लिम्फोसाइट्स. लिम्फोसाइट्सची सुरुवात अस्थिमज्जेमध्ये होते आणि एकतर तिथेच राहून त्यांचे बी पेशींमध्ये रूपांतर होते, किंवा त्या थायमस ग्रंथीकडे जातात, जिथे त्यांचे टी पेशींमध्ये रूपांतर होते. बी लिम्फोसाइट्स आणि टी लिम्फोसाइट्स यांची कार्ये वेगवेगळी असतात: बी लिम्फोसाइट्स शरीराच्या लष्करी गुप्तचर प्रणालीसारख्या असतात, ज्या आपले लक्ष्य शोधून त्यावर हल्ला करण्यासाठी संरक्षण यंत्रणा पाठवतात. टी पेशी सैनिकांसारख्या असतात, ज्या गुप्तचर प्रणालीने ओळखलेल्या आक्रमकांना नष्ट करतात.
रोगप्रतिकार प्रणाली ही पेशी, ऊती आणि अवयवांच्या जाळ्याने बनलेली असते, जे शरीराचे संरक्षण करण्यासाठी एकत्र काम करतात. यामध्ये सहभागी असलेल्या महत्त्वाच्या पेशींपैकी एक म्हणजे पांढऱ्या रक्त पेशी, ज्यांना ल्युकोसाइट्स असेही म्हणतात. या पेशी दोन मूलभूत प्रकारच्या असतात आणि त्या एकत्र येऊन रोग निर्माण करणारे जीव किंवा पदार्थ शोधून नष्ट करतात.
श्वेतपेशींचे दोन मूलभूत प्रकार आहेत:
Ø फॅगोसाइट्स, शरीरात प्रवेश करणाऱ्या जीवांना चावून खाणाऱ्या पेशी
लिम्फोसाइट्स, या अशा पेशी आहेत ज्या शरीराला पूर्वीच्या आक्रमकांना लक्षात ठेवण्यास व ओळखण्यास मदत करतात आणि त्यांना नष्ट करण्यास साहाय्य करतात.
अनेक वेगवेगळ्या पेशींना फॅगोसाइट्स मानले जाते. सर्वात सामान्य प्रकार न्यूट्रोफिल आहे, जो प्रामुख्याने जीवाणूंशी लढतो. जर डॉक्टरांना जिवाणू संसर्गाची चिंता वाटत असेल, तर ते रुग्णाच्या शरीरात संसर्गामुळे न्यूट्रोफिल्सची संख्या वाढली आहे का, हे पाहण्यासाठी रक्त तपासणी करायला सांगू शकतात. इतर प्रकारच्या फॅगोसाइट्सची स्वतःची कामे असतात, ज्यामुळे शरीर एका विशिष्ट प्रकारच्या आक्रमणकर्त्याला योग्य प्रतिसाद देईल याची खात्री केली जाते.
लिम्फोसाइट्सचे दोन प्रकार आहेत: बी लिम्फोसाइट्स आणि टी लिम्फोसाइट्स. लिम्फोसाइट्सची सुरुवात अस्थिमज्जेमध्ये होते आणि एकतर तिथेच राहून त्यांचे बी पेशींमध्ये रूपांतर होते, किंवा त्या थायमस ग्रंथीकडे जातात, जिथे त्यांचे टी पेशींमध्ये रूपांतर होते. बी लिम्फोसाइट्स आणि टी लिम्फोसाइट्स यांची कार्ये वेगवेगळी असतात: बी लिम्फोसाइट्स शरीराच्या लष्करी गुप्तचर प्रणालीसारख्या असतात, ज्या आपले लक्ष्य शोधून त्यावर हल्ला करण्यासाठी संरक्षण यंत्रणा पाठवतात. टी पेशी सैनिकांसारख्या असतात, ज्या गुप्तचर प्रणालीने ओळखलेल्या आक्रमकांना नष्ट करतात.
कायमेरिक अँटीजेन रिसेप्टर (CAR) टी-सेल तंत्रज्ञान: हा एक प्रकारचा अॅडॉप्टिव्ह सेल्युलर इम्युनोथेरपी (ACI) आहे. जनुकीय पुनर्रचना तंत्रज्ञानाद्वारे रुग्णाच्या टी-पेशी CAR व्यक्त करतात, ज्यामुळे इफेक्टर टी-पेशी पारंपरिक रोगप्रतिकारक पेशींपेक्षा अधिक लक्ष्यवेधी, घातक आणि दीर्घकाळ टिकणाऱ्या बनतात, आणि त्या ट्यूमरच्या स्थानिक रोगप्रतिकारक शक्ती कमी करणाऱ्या सूक्ष्म वातावरणावर मात करून यजमानाची रोगप्रतिकारक सहनशीलता मोडून काढू शकतात. ही एक विशिष्ट रोगप्रतिकारक पेशींवर आधारित ट्यूमरविरोधी उपचारपद्धती आहे.
कार्ट (CART) चे तत्त्व असे आहे की, रुग्णाच्या स्वतःच्या रोगप्रतिकारक टी-पेशींची "सामान्य आवृत्ती" बाहेर काढून त्यावर जनुकीय अभियांत्रिकी प्रक्रिया केली जाते, ट्यूमर-विशिष्ट लक्ष्यांसाठी "कायमेरिक अँटीजेन रिसेप्टर (CAR)" नावाचे मोठे व्यक्तिस्वातंत्र्य रिसेप्टर प्रयोगशाळेत (in vitro) तयार केले जातात आणि नंतर या बदललेल्या टी-पेशी रुग्णाच्या शरीरात परत सोडल्या जातात. हे नवीन सुधारित पेशी रिसेप्टर्स एका रडार प्रणालीप्रमाणे काम करतात, जे टी-पेशींना कर्करोगाच्या पेशी शोधून नष्ट करण्यासाठी मार्गदर्शन करतात.
BPIH येथे CART चा फायदा
इंट्रासेल्युलर सिग्नल डोमेनच्या संरचनेतील फरकांमुळे, CAR च्या चार पिढ्या विकसित झाल्या आहेत. आम्ही नवीनतम पिढीचे CART वापरतो.
1सेंटपिढी: यामध्ये केवळ एकच आंतरपेशीय सिग्नल घटक होता आणि ट्यूमर रोखण्याचा परिणाम कमी होता.
2ndपिढी: पहिल्या पिढीच्या आधारावर एक सह-उत्तेजक रेणू जोडण्यात आला, आणि ट्यूमरला मारण्याची टी-पेशींची क्षमता सुधारण्यात आली.
3rdपिढी: CAR च्या दुसऱ्या पिढीवर आधारित, ट्यूमरच्या प्रसारास प्रतिबंध करण्याची आणि एपोप्टोसिसला चालना देण्याची टी-पेशींची क्षमता लक्षणीयरीत्या सुधारली गेली.
4thपिढी: CAR-T पेशी, लक्ष्य प्रतिजन ओळखल्यानंतर इंटरल्यूकिन-12 प्रेरित करण्यासाठी डाउनस्ट्रीम ट्रान्सक्रिप्शन फॅक्टर NFAT ला सक्रिय करून ट्यूमर पेशींचा समूह नष्ट करण्याच्या प्रक्रियेत सहभागी होऊ शकतात.
उपचार प्रक्रिया
१) पांढऱ्या रक्तपेशींचे विलगीकरण: रुग्णाच्या बाह्य रक्तामधून टी-पेशी वेगळ्या केल्या जातात;
२) टी पेशींचे सक्रियीकरण: टी पेशींना सक्रिय करण्यासाठी अँटीबॉडीजचे आवरण असलेल्या चुंबकीय मण्यांचा (कृत्रिम डेंड्रिटिक पेशी) वापर केला जातो;
ट्रान्सफेक्शन: इन विट्रोमध्ये CAR व्यक्त करण्यासाठी टी पेशींमध्ये जनुकीय बदल केले जातात.
३) प्रवर्धन: जनुकीय दृष्ट्या सुधारित टी पेशींचे शरीराबाहेर प्रवर्धन केले जाते.
४) केमोथेरपी: टी-सेल रीइन्फ्यूजन करण्यापूर्वी रुग्णावर केमोथेरपीने पूर्व-उपचार केले जातात;
५) पुनर्प्रवेश: जनुकीयदृष्ट्या सुधारित टी पेशी रुग्णाच्या शरीरात परत सोडल्या जातात.
फायदे:
1)CAR T पेशी अत्यंत लक्ष्यवेधी असतात आणि प्रतिजन विशिष्टतेनुसार ट्यूमर पेशींना अधिक प्रभावीपणे नष्ट करू शकतात.
2)CAR-T सेल थेरपीला कमी वेळ लागतो. समान उपचारात्मक परिणामासाठी कमी पेशींची आवश्यकता असल्याने, CAR T मध्ये टी-पेशींचे संवर्धन करण्यासाठी सर्वात कमी वेळ लागतो. इन विट्रो कल्चरचे चक्र २ आठवड्यांपर्यंत कमी केले जाऊ शकते, ज्यामुळे प्रतीक्षा कालावधी मोठ्या प्रमाणात कमी होतो.
3)CAR केवळ पेप्टाइड प्रतिजनच नव्हे, तर शर्करा आणि लिपिड प्रतिजन देखील ओळखू शकते, ज्यामुळे ट्यूमर प्रतिजनांची लक्ष्य श्रेणी विस्तारते. CAR T थेरपी ट्यूमर पेशींच्या प्रथिन प्रतिजनांपुरती मर्यादित नाही. CAR T, ट्यूमर पेशींच्या शर्करा आणि लिपिड अप्रथिन प्रतिजनांचा वापर करून अनेक आयामांमध्ये प्रतिजन ओळखू शकते.
4)CAR-T मध्ये एक विशिष्ट व्यापक पुनरुत्पादकता असते. EGFR सारखी काही विशिष्ट स्थळे अनेक ट्यूमर पेशींमध्ये व्यक्त होत असल्यामुळे, या अँटीजेनसाठीचे CAR जीन एकदा तयार झाल्यावर त्याचा व्यापकपणे वापर केला जाऊ शकतो.
5)CAR T पेशींमध्ये रोगप्रतिकारक स्मृतीचे कार्य असते आणि त्या शरीरात दीर्घकाळ टिकून राहू शकतात. ट्यूमरची पुनरावृत्ती रोखण्यासाठी हे अत्यंत वैद्यकीय महत्त्वाचे आहे.