در ادامه‌ی ژن‌درمانی لوپوس ۱ به بررسی سایتوکاین‌ها و مهارکننده‌های سایتوکاین‌ها می‌پردازیم:
TGF- β۱ یک سایتوکاین ضدالتهابی است که در تحقیقان ژن‌درمانی لوپوس جالب توجه بوده است. این سایتوکاین اثرات فیبروژنیک و مهارکننده‌ای دارد که می‌تواند تعیین کننده باشد. در مطالعات اولیه، پلازمد DNA کدکننده‌ی TGF- β۱ به موش‌ها تزریق شد. موش‌هایی که تحت درمان قرار گرفته بوند در طول ۲۶ هفته در مقابل گروه کنترل که میزان بقاء ۴۰ درصد داشتند، به میزان بقاء ۷۰ درصدی رسیدند. موش‌های که پلازمید به آن‌ها تزریق شده بود تیتر اتوآنتی‌بادی و تولید IgG در بدنشان کاهش یافته بود. همچنین آنتی‌کروماتین، فاکتور روماتوئید نیز در این موش‌ها کاهش یافت. کاهش سطح نیتروژن اوره خون و بهبودی التهاب کلیه نیز مشهود بود.
تولید IL-2 سلول‌های T در بیماری لوپوس ناکافی است. تصور بر این است که این کمبود موجب آسیب پذیر شدن بیمار در برابر عفونت‌ها می‌شود. همچنین در حالت نرمال این IL-2 در سلول‌ها دارای اختلال عملکرد آپوپتوز را القا می‌کند؛ بنابراین کمبود آن موجب ماندگاری سلول‌های T خودواکنشگر می‌شود. برای تولید بیش از حد IL-2 در موش‌ها، از تکنیک‌عای مشابه پیشین استفاده شده است. اما پلازمید حاوی ژن IL-2 در این موش‌ها مضر بود. این رویکرد در ۲۶ هفته موجب کاهش ۲۰ درصدی میزان بقا شد (در مقایسه با گروه کنترل)، همچنین اتوآنتی‌بادی‌ها و سنتز IgG را نیز افزایش داد. در مقابل، استفاده از سالمونلا تیفی موریوم برای افزایش تولید IL-2 سبب بازگردانی پاسخ تکثیری سلول T در برابر میتوژن شد و پاسخ اتوآنتی‌بادی، التهاب کلیه و رشد تومورهای لنفوسیتی را سرکوب کرد. در گروه دیگری از مطالعات، محققان واکسن نوترکیب ویروس بیان کننده‌ی IL-2 را به موش‌های آزمایشگاهی تزریق کردند. موش‌های واکسینه شده افزایش بقا، کاهش تیتر اتوآنتی‌بادی، کاهش قابل توجه نفوذ فاکتورهای التهابی به سلول‌های بینابینی و تراوش اینتراگلومرولی در کلیه و همچنین کلیرانس تراوش مونونوکلئار سینویال را نشان دادند. علاوه بر آن تلقیح ویروس موجب کاهش جمعیت سلول‌های T مخرب، افزایش تمایز سلول‌ها در تیموس و بازگشت ویژگی نرمال سلول‌های بالغ در ارگان‌های لنفی محیطی شد.
این تناقض آشکار بین اثرات بیولوژیکی TGF- β۱ و IL-2 در مطالعات را می‌توان بر اساس بیان متفاوت این ملکول‌ها در بافت‌های هدف، که ناشی از تکنیک‌های متفاوت تجویز بود، توجیه کرد.
IL-12 یک سایتوکاین التهابی بالقوه است که در مطالعات ژن‌درمانی لوپوس روی موش‌ها برسی شده و نتایج متناقضی در پی داشته است. اگرچه موش‌های مبتلا به لوپوس دارای سطوح بالایی از IL-12 هستند و IL-12 نوترکیب التهاب کلیه را تسریع می‌کند؛ اما مطالعات نشان داده است که تجویز پلازمید کد کننده‌ی IL-12 بهبودی بالینی را در پی دارد. موش‌هایی که اینپلازمید را دریافت کرده بودند تکثیر لنفوسیت، تیتر اتوآنتی‌بادی‌های ضد DNA در آن‌ها کاهش و نفریتیت و پروتئین‌اوریای آن‌ها نیز بهبود یافت. نکته جالب توجه این که این موش‌ها سطوح بالایی از IFN-γ داشتند که با مطالعات پیشینی که نشان داده بود خنثی سازی IFN-γ موجب بهبودی بیماری می‌شود، در تناقض است.
ژن‌درمانی با هدف‌گذاری اثرات متقابل بین سلول‌ها
در سال‌های اخیر، ایجاد وقفه در فرآیند تحریک کمکی سلول‌های T توجه محققان را به خود جلب کرده است. اثر متقابل سلول‌های T با سلول‌های ارائه‌دهنده‌ی آنتی‌ژن که به واسطه‌ی ملکول CD28 (در سطح سلول‌های T) و ملکول‌های CD80 و CD86 (در سطح سلول‌های ارائه‌دهنده‌ی آنتی‌ژن) انجام می‌گرد، برای فعال‌سازی سلول‌های T ضروری است. با استفاده از پروتئین ترکیبی CTLA4/Ig (آنتی‌ژن ۴ سلول‌های T سایتوتوکسیک)، که با میل ترکیبی بالایی به CD80 و CD86 متصل می‌شود، محققان توانسته‌اند سیگنالی که به واسطه C28 ارسال می‌شود را مسدود کرده و آنرژی سلول را القا کنند. این رویکرد درمانی برای بیماران مبتلا به آرتریت روماتوئید از نظر بالینی بسیار مفید است. تزریق داخل وریدی وکتور آدنوویروسی حامل ژن CTLA4/Ig به موش‌های مبتلا به لوپوس، بهبودی کامل التهاب کلیه را در پی داشت.
ژن‌درمانی با هدف‌گذاری ملکول‌های درون‌سلولی
پژوهش‌هایی که تا کنون توضیح داده شد همه برای افزایش یا بلوکه کردن بیان ملکول‌های واسطه ایمنی طراحی شده بودند. یک رویکرد دیگر شناسایی و اصلاح فاکتورهایی است که موجب اختلال در تولید این ملکول‌ها می‌شوند.
مطالعات اولیه روی تنظیم رونویسی ژن IL-2 به واسطه‌ی NFκB تمرکز دارند. NFκB یک هترودایمر متشکل از دو زیر واحد p50 و p65 است. در طی مطالعات انجام شده، ۸۰ درصد از بیماران مبتلا به لوپوس به طور چشمگیری زیرواحد p65 کمتری نسبت به گروه کنترل داشتند، که با کاهش تولید IL-2 مرتبط بود. در طی آزمایش‌هایی از یک پلازمید کدکننده‌ی p65 و جریان الکتریکی برای افزایش جذب سلولی این پلازمیدها، استفاده شد؛ بنابراین زیرواحد p65 از دست رفته هترودایمر NFκB، به میزان بیش از حد در سلول‌های T بیماران مبتلا به لوپوس بیان شد. درنتیجه سلول‌های ترانسفکت شده با زیرواحد p65 دوباره پروموترهای ژن بیان کننده‌ی IL-2 را ساختند.
c-AMP واکنشی به عناصر واسطه (CREM) نیز یک سرکوب کننده رونویسی است که در کاهش تولید IL-2 در سلول‌ها T بیمارن مبتلا به لوپوس نقش دارد. این سرکوبگر با اتصال به نقطه‌ی خاصی از پروموتر ژن بیان کننده‌ی IL-2، فعالیت آن را کاهش می‌دهد. در طول آزمایش‌ها از یک تکنیک نوکلئوپوریشن که ترانسفکت موثر تا حد سه چهارم از سلول‌های T زنده را فراهم می‌کند، برای انتقال پلازمید کدکننده‌ی CREM آنتی‌سنس به سلول‌های T مبتلایان به لوپوس استفاده شد. این تکنیک موجب حذف CREM شده و تولید IL-2 را به حالت نرمال بازگرداند. این آزمایش‌ها نشان می‌دهد رویکرد استفاده از الیگونوکلئوتیدهای آنتی‌سنس قادر است تولید IL-2 در بیماران مبتلا به لوپوس را اصلاح کند. علاوه بر آن استفاده از تکنیک RNA مداخله‌گر نیز می‌تواند کارآمد باشد.
اصلاح ژنتیکی سلول‌های دندرتیک
در مطالعاتی که اخیرا انجام شده است، محققان سلول‌های دندریتیک را با نوعی وکتور آدنوویروسی که حامل ژن کدکننده‌ی «لیگاند القا کننده‌ی آپوپتوز با واسطه‌ی TNF» (TRAIL) بود، ترانسفکته کردند. زمانیکه این وکتورها به مفاصل موش‌هایی که به آرتریت ناشی از کلاژن مبتلا بودند، تزریق شد، سلول‌های دندرتیک مانع از آسیب مفاصل شدند. به نظر می‌رسد سلول‌های دندرتیک بیان کننده‌ی TRAIL، موجب آپوپتوز ترجیحی لنفوسیت‌هایی می‌شود که هدفشان کلاژن موجود در مفاصل ملتهب است و بدین ترتیب سبب بهبودی التهاب می‌شوند.
سرکوب پاسخ ایمنی با اصلاح ژنتیکی سلول‌های B
از بین رفتن تحمل نسبت به آنتی‌ژن‌های خودی دلیل اصلی پاتولوژی پاسخ‌های خودایمنی است، طراحی استراتژي‌هایی با هدف بیان آنتی‌ژن‌های خاص روی سلول‌های خودی، روش جالب توجهی برای بازگرداندن تحمل سیستم ایمنی است. تجویز آنتی‌ژن‌های خاص از طریق مکانیسم‌های متعددی می‌تواند کارآمد باشد:
- ایجاد تحمل از طریق حذف؛ بدین ترتیب که سلول‌های ایمنی فعال شده دچار مرگ القا شده شوند.
- انحراف ایمنی؛ به این صورت که واکسیناسیون با آنتی‌ژن پاسخ ایمنی و مهاجرت سلول‌ها را از مسیرهای پاتوژنیک دور کند.
- تنظیم ایمنی؛ آنتی‌ژن‌های خاص پاسخ ایمنی خودواکنشگر را به طور کاهشی تنظیم کنند.
سلول‌های B اتولوگ که با ژن‌های کد کننده‌ی پروتئين‌های حاوی بخش Fc از IgG و یک آنتی‌ژن ترانسفکته شده‌اند می‌توانند به آسانی پاسخ ایمنی مخربی را که در نتیجه شناسایی همان آنتی‌ژن ایجاد شده است، سرکوب کنند. این روش اغلب برای درمان بیماری‌های خودایمنی‌ای استفاده می‌شود که یک آنتی‌ژن غالب مسبب بیماری دارند. همانطور که مشخص است، این رویکرد برای بیماری مانند لوپوس که اتوآنتی‌ژن‌های متعددی مسبب روند بیماری‌ها هستند دارای محدودیت است. با این حال اگر ساختارهای چندگانه‌ی تعیین کننده‌ی اتوآنتی‌ژن‌های متعدد استفاده شوند، این رویکرد می‌تواند برای لوپوس نیز مفید باشد.
ژن‌درمانی لوپوس همچنان در مراحل اولیه خود است و تعداد محدودی مطالعه منتشر شده در این زمینه وجود دارد. آدنوویروس‌ها و دیگر وکتورها برای ترانسفکت سلول‌های ایمنی در خارج از بدن موجد زنده (in vivo) در مدل‌های آزمایشگاهی لوپوس موثر بودند. ترانسفکت سلول‌های ایمنی کلیدی در داخل بدن موجودات زنده نیز میسر است. امید بر این است که با انجام مطالعات بیشتر، ژن‌درمانی لوپوس یک روش درمانی موثر برای بیماران فراهم کند.
