टी कोशिकाएं चाहे कितनी भी शक्तिशाली क्यों न हों, वर्तमान शोध से पता चला है कि एक बार जब वे एक ठोस ट्यूमर के वातावरण में प्रवेश करते हैं, तो वे घातकता से लड़ने के लिए आवश्यक ऊर्जा खो देते हैं।
जेसिका थैक्सटन, पीएचडी, एमएससीआर, सेल बायोलॉजी और फिजियोलॉजी के एसोसिएट प्रोफेसर और यूएनसी लाइनबर्गर कॉम्प्रिहेंसिव कैंसर सेंटर में कैंसर सेल बायोलॉजी प्रोग्राम के सह-नेता के नेतृत्व में एक शोध दल का उद्देश्य यह समझना था कि टी कोशिकाएं ट्यूमर में ऊर्जा बनाए क्यों नहीं रखती हैं। ट्यूमर प्रतिरक्षा और चयापचय में अपनी विशेषज्ञता का उपयोग करते हुए, केटी हर्स्ट, एमपीएच और चौथे वर्ष के स्नातक छात्र ऐली हंट के नेतृत्व में थैक्सटन लैब ने पाया कि एसिटाइल-सीओए कार्बोक्सिलेज (एसीसी) नामक एक चयापचय एंजाइम टी कोशिकाओं को वसा को संग्रहीत करने के बजाय वसा को संग्रहीत करने का कारण बनता है। ऊर्जा के लिए वसा जलाना.
थैक्सटन ने कहा, “हमारी खोज इस ज्ञान में लंबे समय से चली आ रही कमी को भरती है कि ठोस ट्यूमर में टी कोशिकाएं उचित रूप से ऊर्जा उत्पन्न क्यों नहीं करती हैं।” “हमने माउस कैंसर मॉडल में एसीसी की अभिव्यक्ति को रोक दिया, और हमने देखा कि टी कोशिकाएं ठोस ट्यूमर में बहुत बेहतर तरीके से टिकने में सक्षम थीं।”
सेल मेटाबॉलिज्म में प्रकाशित नए निष्कर्षों और इम्यूनोथेराप्यूटिक रणनीतियों का उपयोग मरीजों के लिए कई प्रकार की टी-सेल थेरेपी को अधिक प्रभावी बनाने के लिए किया जा सकता है, जिसमें संभवतः चेकपॉइंट और काइमेरिक एंटीजन रिसेप्टर (सीएआर) टी-सेल थेरेपी दोनों शामिल हैं।
कैंसर इम्यूनोथेरेपी के क्षेत्र में, यह लंबे समय से ज्ञात है कि टी कोशिकाएं अपनी सेलुलर ऊर्जा, जिसे एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट या एटीपी कहा जाता है, बनाने में सक्षम नहीं होती हैं, जब वे एक ठोस ट्यूमर के अंदर होती हैं।
2019 में, थैक्सटन की लैब ने इष्टतम एंटीट्यूमर फ़ंक्शन वाले टी सेल का अध्ययन किया। कैंसर इम्यूनोलॉजी रिसर्च में एक प्रकाशन में, हर्स्ट और थैक्सटन ने इन टी कोशिकाओं के इष्टतम एंटीट्यूमर चयापचय से जुड़े एंजाइमों की पहचान करने के लिए एक प्रोटिओमिक्स स्क्रीन का उपयोग किया। इस स्क्रीन के माध्यम से, दोनों ने पाया कि एसीसी अभिव्यक्ति ट्यूमर में एटीपी बनाने के लिए टी कोशिकाओं की क्षमता को सीमित कर सकती है। एसीसी, एक प्रमुख अणु जो कई चयापचय मार्गों में शामिल है, कोशिकाओं को वसा को तोड़ने और माइटोकॉन्ड्रिया में ऊर्जा के लिए ईंधन के रूप में उपयोग करने से रोकता है।
थैक्सटन ने कहा, “एसिटाइल-सीओए कार्बोक्सिलेज लिपिड के भंडारण बनाम उन लिपिड को तोड़ने और उन्हें ऊर्जा के लिए साइट्रिक एसिड चक्र में डालने के बीच संतुलन बना सकता है।” “यदि एसीसी को 'चालू' किया जाता है, तो कोशिकाएँ आम तौर पर लिपिड संग्रहीत करती हैं। यदि एसीसी को 'बंद' किया जाता है, तो कोशिकाएँ एटीपी बनाने के लिए अपने माइटोकॉन्ड्रिया में लिपिड का उपयोग करती हैं।”
कन्फोकल इमेजिंग में हंट की विशेषज्ञता का उपयोग करते हुए, अनुसंधान टीम कई प्रकार के कैंसर से पृथक टी कोशिकाओं में लिपिड भंडार का निरीक्षण करने में सक्षम थी। अवलोकन, साथ ही अन्य प्रयोगों ने, टीम की परिकल्पना की पुष्टि की कि टी कोशिकाएं लिपिड को तोड़ने के बजाय उन्हें संग्रहीत कर रही थीं।
इसके बाद थैक्सटन की टीम ने यह देखने के लिए CRISPR Cas9-मध्यस्थता जीन विलोपन का उपयोग किया कि यदि उन्होंने चित्र से ACC को “हटा दिया” तो क्या होगा। टी कोशिकाओं में लिपिड भंडारण की मात्रा में तेजी से कमी आई, और टीम ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए उपयोग किए जाने वाले माइटोकॉन्ड्रिया में वसा को स्थानांतरित करने की कल्पना करने में सक्षम थी।
थैक्सटन अब परिकल्पना करता है कि टी कोशिकाओं को ठोस ट्यूमर में बने रहने के लिए लिपिड के “नाजुक संतुलन” की आवश्यकता हो सकती है, जिसमें एक निश्चित मात्रा में लिपिड कैंसर कोशिका हत्या के लिए समर्पित होता है और भंडार में वसा का निम्न स्तर बनाए रखा जाता है।
नवीनतम निष्कर्ष काइमेरिक एंटीजन रिसेप्टर (सीएआर) टी-सेल थेरेपी को बढ़ाने में उपयोगी साबित हो सकते हैं। यह अत्याधुनिक तकनीक कैंसर रोगियों से टी कोशिकाओं को बाहर निकालती है, ट्यूमर कोशिकाओं का पता लगाने के लिए उन्हें प्रयोगशाला में संशोधित करती है, और फिर रोगी के कैंसर से लड़ने के लिए कोशिकाओं को फिर से संक्रमित करती है। थैक्सटन की प्रयोगशाला के प्रारंभिक डेटा से पता चलता है कि निर्मित टी कोशिकाओं में भी अतिरिक्त लिपिड भंडार होते हैं।
प्रयोगशाला यह समझने के लिए रोगी के नमूनों पर गौर करना शुरू कर रही है कि कैसे शोधकर्ता संभवतः रोगी के ट्यूमर में एसीसी मेटाबॉलिक स्विच को सीधे फ्लिप कर सकते हैं, जिससे कोशिकाओं को बाहर निकालने और शरीर में वापस डालने की आवश्यकता समाप्त हो जाती है। लेकिन शोधकर्ताओं को पहले यह निर्धारित करना होगा कि यह शरीर में मैक्रोफेज जैसी अन्य प्रतिरक्षा कोशिका आबादी को कैसे प्रभावित कर सकता है।
