एक व्यक्ति जिसने एक प्रतिरक्षा प्रणाली को कैंसर से लड़ने के लिए अद्यतन किया है

विलियम लुडविग 2010 में 64 वर्षीय सेवानिवृत्ति जेल गार्ड थे और न्यू जर्सी के ब्रिजटन में रहते थे, जब उन्हें लगभग निराशाजनक कैंसर की भविष्यवाणी मिली थी। पेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय के अब्रामसन कैंसर सेंटर में कीमोथेरेपी के विकल्प समाप्त हो गए, और लुडविग को लगभग सभी नैदानिक ​​परीक्षणों से बाहर रखा गया था, क्योंकि उन्हें एक ही बार में तीन प्रकार के कैंसर थे - ल्यूकेमिया, लिम्फोमा और स्क्वैमस सेल कार्सिनोमा (त्वचा कैंसर)। बाद के एक साक्षात्कार में, वैज्ञानिकों कार्ल जून ने लुडविग की स्थिति को "लगभग मृत" बताया।

पेंसिल्वेनिया के एक ऑन्कोलॉजिस्ट एलिसन लॉरेन ने पांच दर्दनाक वर्षों के लिए लुडविग की देखभाल की। यदि कीमोथेरेपी तुरंत अप्रभावी है, तो प्रत्येक नया चक्र कम परिणाम देता है, और, उसके अनुसार, यह अधिक विषाक्त हो जाता है। लुडविग के मामले में, विषाक्त दुष्प्रभावों ने कैंसर कोशिकाओं के खिलाफ लड़ाई में किसी भी प्रगति को शून्य कर दिया।

कीमोथेरेपी ने लुडविग की प्रतिरक्षा प्रणाली को दबा दिया, चूंकि बी-लिम्फोसाइट्स , प्रतिरक्षा प्रणाली की कोशिकाएं, ठीक वही कोशिकाएं थीं जो किमोथेरेपी के उद्देश्य से थीं। वे कैंसर से प्रभावित थे जो अस्थि मज्जा में अनियंत्रित रूप से फैल गए थे। पुराने चिकनपॉक्स वायरस से एक संक्रमण उसकी दाहिनी आंख में फूट गया। कैंसर मोबाइल बन गया है, या, जैसा कि डॉक्टरों का कहना है, "मोबाइल", उसके शरीर में सबसे दूर स्थानों तक पहुंचना। लोरेन का मानना ​​था कि लुडविग की त्वचा का कैंसर ऐसा लग रहा था जैसे वह अपनी हड्डियों से मेटास्टेस के माध्यम से फैल गया हो।

उस समय के दौरान, लॉरेन और लुडविग ने एक नई चाल का सुझाव दिया, जो संस्थान के डॉक्टरों के एक समूह में दिखाई दिया। रणनीति स्थानीय, कट्टरपंथी और बहुत खतरनाक थी। "विलियम एक अद्भुत, विनम्र व्यक्ति है," लॉरेन कहते हैं। - मुझे नहीं लगता कि वह समझ पाए थे कि यह उस समय कितना क्रांतिकारी था। उसने मान लिया। उसने मेरी ओर देखा और झेंप गया: "मैं कोशिश करूँगा।"

संक्षेप में, विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने एंटीबॉडी का उपयोग करने के लिए इंजीनियरिंग ट्रिक्स का उपयोग करना चाहा, जो एंटीबॉडी में मौजूद है - वाई-आकार के प्रोटीन, जिनमें से लाखों विकल्प हैं - लुडविग कैंसर मार्कर को लक्षित करने के लिए। एंटीबॉडी आमतौर पर आणविक मार्कर एंटीजन से जुड़े होते हैं, यह देखते हुए कि उन्हें सफाई कोशिकाओं के साथ निपटाया जाना चाहिए। एंटीजन के साथ बी कोशिकाएं और अन्य कोशिकाएं प्रतिजन को लक्षित कर सकती हैं। फिर प्रतिरक्षा प्रणाली के अन्य कोशिकाएं, टी-हेल्पर्स , अंतिम संरचना को नोटिस करते हैं, इसे संलग्न करते हैं और प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को उत्तेजित करने के लिए सिग्नलिंग अणुओं, साइटोकिन्स की एक उग्र धारा को बाहर निकालते हैं। टी-किलर अवैध एंटीजन को ले जाने वाले रोगाणुओं पर घातक हमले भी करते हैं। टी कोशिकाएं स्वयं स्ट्राइक देने में सक्षम हैं, लेकिन वे एंटीबॉडी के सटीक लक्ष्य के बिना इतनी प्रभावी नहीं हैं।

इज़राइल में वीज़मैन इंस्टीट्यूट के एक इम्यूनोलॉजिस्ट ज़ेलिग एशर ने पता लगाया है कि इन दृष्टिकोणों को कैसे संयोजित किया जाए। 1989 तक, उन्होंने "चिमेरिक टी-सेल एंटीजन रिसेप्टर", कार-टी का आविष्कार किया था, उन्हें "टी-बॉडीज" के रूप में वर्णित किया। वे एक नए मानव जीन को ले जाने वाले मिश्रित वायरस से बनाए गए थे। वायरस इस जीन को स्थानांतरित करते हुए चुपके से मानव कोशिकाओं में प्रवेश कर गए। जगह में, जीन ने टी कोशिकाओं पर एक नया रिसेप्टर बनाया जो एंटीबॉडी को लक्षित करने के कार्य की नकल करते हैं, जिससे उन्हें कैंसर कोशिकाओं को लक्षित करने में मदद मिलती है। जून, ब्रूस लेविन, और उनके सहयोगियों ने वास्तविक जैविक प्रणालियों में उन्हें विकसित करने में मदद करने के लिए बाद में सीएआर टी कोशिकाओं में सुधार किया।

वैज्ञानिक लुडविग के टी-कोशिकाओं में एक होमिंग डिवाइस को एन्कोड कर सकते हैं, और उनमें से एक छोटी संख्या का उपयोग मूल भाड़े के सैनिकों के रूप में कर सकते हैं जो उनकी प्रतिरक्षा प्रणाली के राष्ट्रीय रक्षक की ओर से लड़ रहे हैं। इस जीन को एक कंप्यूटर पर विकसित किया गया था और फिर इसे बेअसर एचआईवी के साथ जोड़ा गया था, जो चूहों, गायों और मर्मोट्स से प्राप्त आनुवंशिक कोड को जोड़ता है। यदि "चिमेरा" का अर्थ है एक नई प्रजाति, एक संकर जो प्रकृति में मौजूद नहीं था, तो इस मामले में यह एक काइमरिक डीएनए अणु था। जून ने नोट किया कि कोड के इस हैश ने रूब गोल्डबर्ग के काम से मिलता जुलता था, और "एक वास्तविक चिड़ियाघर" था।

लॉरेन ने लुडविग का विस्तार से वर्णन किया। रक्त उसकी नस से लिया जाएगा, एक मशीन के माध्यम से संचालित किया जाएगा जो उसके कई टी कोशिकाओं को अलग करेगा। इन कोशिकाओं को एक वायरस भेजकर उन्हें संपादित किया जाएगा, जो उनके नाभिक में अपना रास्ता बना लेगा और अपने जीनोम में एक यादृच्छिक स्थान पर एक सिंथेटिक जीन स्थापित करेगा। यह डिज़ाइन किया गया जीन एक रिसेप्टर के निर्माण के लिए एक प्रोटीन को एनकोड करता है जो टी कोशिकाओं को लुडविग के कैंसर बी कोशिकाओं में सीडी 19 नामक एक विशिष्ट सेल सतह मार्कर को पहचानने की अनुमति देता है, जो उन्हें एक सटीक मार्गदर्शन प्रणाली देगा। परिस्थितियों के एक सफल सेट के साथ, संपादित कोशिकाओं के संचार प्रणाली में लौटने के बाद, वे एक हमले में संलग्न होंगे। और इन कोशिकाओं के साथ, लुडविग की प्रतिरक्षा प्रणाली मोबाइल, उत्तरदायी और कैंसर को हराने के लिए पर्याप्त मजबूत बन सकती है। एक मौका था कि वह बुखार वाली गतिविधि दिखाएगी, या यह कि संपादित टी कोशिकाएं उतनी शक्तिशाली नहीं होंगी जितनी अपेक्षा की गई थी। मेडिकल टीम बस परिणाम के बारे में सुनिश्चित नहीं हो सकी। किसी ने भी यह कोशिश नहीं की। तो उस समय, विलियम लुडविग को नंबर एक रोगी के रूप में जाना जाने लगा।

उन्हें 31 जुलाई, 2010 को अस्पताल में भर्ती कराया गया था। संपादित कोशिकाओं के अपने संचार प्रणाली में वापस आने के कुछ दिनों के बाद कुछ भी दिलचस्प नहीं हुआ। उन्हें एक और बैच दिया गया था। लेकिन फिर, दस दिन बाद, तीसरे इंजेक्शन तक, अराजकता भड़क उठी। लुडविग का शरीर काँपने लगा। उसकी नब्ज चली गई, उसका दबाव गिरा। उसका बुखार शुरू हो गया।

“मुझे गहन देखभाल में लगाया गया था। मुझे नहीं बचना चाहिए था, ”लुडविग याद करते हैं। तब नर्सों को अभी भी यह पता नहीं था, लेकिन उनकी टी कोशिकाओं ने कैंसर को मारना शुरू कर दिया। "एक साइटोकिन तूफान," लॉरेन ने मुझे बताया। "संपादित टी कोशिकाएं" उनके शरीर में "टीका लगाती हैं, लक्ष्य एंटीजन से मिलती हैं, और साइटोसिन की धाराओं के साथ हमला करती हैं।" इन सिग्नलिंग अणुओं को प्रतिरक्षा प्रणाली में ट्रिगर किया जाता है, जिससे बुखार और केशिकाएं खुल जाती हैं ताकि प्रतिरक्षा कोशिकाएं जहाजों के माध्यम से भाग सकें और लक्ष्यों को प्राप्त कर सकें। लोरेन बताते हैं: "अब, कई रोगियों की टिप्पणियों के बाद, हम जानते हैं कि एक मजबूत प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया का मतलब है कि चिकित्सा ने काम किया।" लुडविग का तूफान घंटों तक चला, लेकिन वह गंभीर फ्लू से हम में से अधिकांश की तुलना में बहुत कमजोर था। जैसे ही यह शुरू हुआ, तूफान थम गया।

लगभग एक महीने बाद, डॉक्टर परीक्षा के लिए अस्थि मज्जा परीक्षण लेने के लिए मंगलवार को लुडविग वार्ड में आए। "यह बहुत सुखद नहीं है, और मैं उस तरह का व्यक्ति नहीं हूं, जिसे आप आसानी से अस्थि मज्जा नमूना लेने के लिए कह सकते हैं," लुडवा ने मुझे बताया। अनिच्छा से, वह सहमत हुए। "बिल उन्हें प्यार नहीं करता है," लॉरेन कहते हैं। उसने अपनी जांघ को सुई से छेद दिया और 1-2 सेंटीमीटर लंबी अस्थि मज्जा का नमूना लिया, जो शरीर में घूमती हुई कोशिकाओं की संरचना को दर्शाता है। एक स्वस्थ अस्थि मज्जा बायोप्सी लाल रक्त कोशिकाओं, प्लेटलेट्स, प्रतिरक्षा कोशिकाओं और हेमटोपोइएट कोशिकाओं के मिश्रण के बीच एक संतुलन को दर्शाता है। एक प्रकार का सेल, लिम्फोसाइट्स, एक कैंसर मस्तिष्क में प्रबल होता है।

लॉरेन ने माइक्रोस्कोप के जरिए देखा। "यह अविश्वसनीय लग रहा था," वह कहती हैं। अस्थि मज्जा में कोई कैंसर कोशिकाएं नहीं थीं। उसने एक महीने पहले उसी माइक्रोस्कोप के माध्यम से कोशिकाओं की धारीदार परतें देखीं। दो दिन बाद, लुडविग से एक और परीक्षा ली गई। कोई धारियां नहीं। “मुझे विश्वास नहीं हो रहा था। यह दवा में नहीं होता है, ”लॉरेन ने मुझे बताया। उसने अगले हफ्ते लुडविग के साथ कमरे में देखा। लुडविग ने उसकी शिकायत करते हुए कहा, "आपको यह विश्वास नहीं है कि कर्मचारियों ने नमूनों को मिलाया और मुझे अस्थि मज्जा परीक्षण दोहराना पड़ा।" "नहीं, ऐसा नहीं है," लॉरेन ने कहा। - पहला परीक्षण खराब था, यह रक्त से दूषित था। "हमने नहीं सोचा था कि पहला परीक्षण सही था," उसने कहा। - ईमानदारी से, हम नहीं जानते कि क्या कहना है। विलियम, आपके शरीर में कोई और कैंसर नहीं है। "

महीनों बीत गए। "हम सभी चाल के लिए इंतजार कर रहे थे," उसने मुझसे कहा। उपचार के एक साल बाद, लुडविग ने उससे पूछा: "एलिसन, तुम मुझे यह क्यों नहीं बताती कि मैं ठीक हो गया था?" लॉरेन ने उन्हें समझाया कि उपचार की परिभाषा दशकों के शोध, सैकड़ों रोगियों, डेटा के पहाड़ों पर आधारित है। "विलियम," उसने उससे कहा, "आप केवल एक हैं।"

भाड़े की कोशिकाओं के एक छोटे दस्ते ने कैंसर को हराया। लेकिन कोशिकाओं की यह आबादी बच नहीं सकती है। मैंने लुडविग से पूछा कि क्या होगा जब कोशिकाओं का एक छोटा सा सेट, सिंथेटिक गार्ड, मर गया, और केवल राष्ट्रीय रक्षक बल शरीर की रक्षा करने के लिए बने रहे। क्या यह एक मजबूत पर्याप्त रक्षा प्रणाली होगी? या कैंसर वापस आ सकता है? "वह पहला सवाल था जो हर किसी ने पूछा," उन्होंने कहा। "कोई नहीं जानता।"

जून का मानना ​​है कि उनकी कृत्रिम रूप से बनाई गई टी कोशिकाओं ने एक महीने से भी कम समय में एक किलोग्राम लुडविग की कैंसर कोशिकाओं को खत्म कर दिया। "दवाएं ऐसा नहीं कर सकती हैं," जून ने एक रिपोर्टर को बताया। जल्द ही मरीज नंबर दो दिखाई दिया, फिर मरीज नंबर तीन। डॉक्टरों ने तीन अलग-अलग रोगियों में कई दिनों में 2 से 4 किलोग्राम कैंसर के विनाश को देखा। कई वर्षों से, सैकड़ों रोगियों ने अपने शरीर को कैंसर से मुक्त होते देखा है। पेनसिल्वेनिया समूह के जून विश्वविद्यालय और फिलाडेल्फिया में चिल्ड्रन हॉस्पिटल के सहयोगियों ने तीव्र लिम्फोब्लास्टिक ल्यूकेमिया, बचपन के कैंसर के इलाज के लिए सीएआर-टी का उपयोग करने में अविश्वसनीय सफलता की सूचना दी। एमिली व्हाइटहेड, 7, फिलाडेल्फिया से और एवरी वॉकर, 10, रेडमंड, ओरेगन से, केंद्रीय समाचार पत्रों में दिखाई दिए। "कैंसर के साथ एक युवा रोगी के लिए अच्छी खबर: पूर्ण छूट!" - फिलाडेल्फिया इन्क्वायरर अखबार की घोषणा की। न्यूयॉर्क टाइम्स ने घोषणा की, "लड़की की आखिरी उम्मीद, प्रतिरक्षा प्रणाली की संपादित कोशिकाओं ने ल्यूकेमिया को हराया।"

लेकिन सभी रोगियों में सकारात्मक प्रतिक्रिया नहीं हुई। कोई नहीं जानता था कि जीन थेरेपी लुडविग के रूप में कुछ रोगियों में इस तरह के गंभीर आक्षेप और झटके का कारण बनती है, और दूसरों में - एक मामूली बुखार। व्हाइटहेड बचपन की ल्यूकेमिया के इलाज के लिए एक ही प्रक्रिया से गुजरा, और उसके शरीर ने इतनी बुरी तरह से प्रतिक्रिया की कि वह लगभग मर गया। लेकिन कुछ दिनों बाद बुखार दूर हो गया, जैसा कि कैंसर था। वॉकर का भी इलाज किया गया। "हम सभी एक बड़े तूफान की प्रतीक्षा कर रहे थे," उसके पिता हारून वाकर ने फिलाडेल्फिया इन्क्वायरर को बताया। लेकिन उसे केवल हल्का बुखार था। दुर्भाग्यवश, वाकर और मैडिसन गोर्मन को बाद में राहत मिली और उनकी मृत्यु हो गई।

कैंसर से लड़ने के लिए टी कोशिकाओं को संपादित करने वाले वैज्ञानिक कई तकनीकी बाधाओं का सामना करते हैं। सीएआर टी कोशिकाओं को ट्यून किया गया ताकि उनके रिसेप्टर्स अधिक पसंद किए जाने वाले मार्करों जैसे कि कैंसर कोशिकाओं में अधिक पाए जाएं, ताकि इन कोशिकाओं को अधिमानतः लक्षित किया जा सके। एक अध्ययन में, पेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने दिखाया कि वे टी कोशिकाओं को विकसित करने में सक्षम थे जो लक्ष्य के बहुत करीब हैं जो स्तन कैंसर जैसे कैंसर कोशिकाओं में अच्छी तरह से व्यक्त किए जाते हैं। लेकिन इनमें से कई जीन कम मात्रा में नाजुक ऊतकों जैसे हृदय या थाइमस में पाए जाते हैं। 2013 में, जून और सहकर्मियों ने एक महत्वपूर्ण मुद्दे पर सूचना दी: टीसीआर के माध्यम से बनाई गई टी कोशिकाएं जो कैंसर सेल के अंदर छिपे हुए कैंसर प्रतिजनों को बांधती हैं, जिन्हें MAGE -A3 को कैंसर कोशिकाओं से जोड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया है, टिटिन उत्पादन करने वाले टीटीएन उत्पादों को बांधना शुरू किया मानव प्रोटीन का सबसे बड़ा। कुछ रोगियों में, इससे हृदय की समस्याएं होती थीं।

तब से, शोधकर्ताओं ने टी कोशिकाओं में समायोजन और परिवर्तन पर काम करने के लिए ड्रॉइंग बोर्ड में वापसी की है, लक्ष्य कोशिकाओं के साथ कमजोर संबंध बनाए हैं। जर्नल ऑफ क्लिनिकल ऑन्कोलॉजी में प्रकाशित एक पेपर से पता चलता है कि डॉक्टरों को यह बताने के लिए बायोमार्कर का उपयोग करने की क्षमता है कि किन रोगियों में सीएआर टी कोशिकाओं की शुरूआत के लिए शत्रुतापूर्ण प्रतिक्रिया हो सकती है। लेकिन संपादित टी कोशिकाओं के साथ घटनाएं अभी भी हो रही हैं। मार्च में, जून ने मस्तिष्क में एक रहस्यमय भड़काऊ प्रतिक्रिया के कारण परीक्षणों में 38 में से 5 रोगियों की मृत्यु के बाद सफेद सेल कैंसर कोशिकाओं की सतह पर सीडी 19 से जुड़ने के लिए डिज़ाइन किए गए टी कोशिकाओं के नैदानिक ​​परीक्षणों को रोक दिया । मई में, कैंसर से लड़ने वाली कंपनी काइट फार्मा ने भी इसी तरह की मौत की सूचना दी थी।

हालांकि, अंतर्राष्ट्रीय स्विस जैव-तकनीकी दिग्गज नोवार्टिस उपचार के व्यवसायीकरण के कगार पर है। जुलाई 2017 में, यूएस फूड एंड ड्रग एडमिनिस्ट्रेशन (एफडीए) ने बचपन की ल्यूकेमिया के लिए पहले सीएआर टी-कोशिकाओं को मंजूरी देने की सिफारिश की , जिसकी कीमत $ 300,000 होगी। एमिली व्हाइटहेड 2012 में ऐसी कोशिकाओं के साथ इलाज करने वाला पहला बच्चा था। और अब उसे पांच साल से कैंसर नहीं है। नंबर एक मरीज विलियम लुडविग के कुछ महीने बाद ही उसका इलाज किया गया था।

मैंने उसे 2013 में इलाज के तीन साल बाद बुलाया। वह अपनी पत्नी और दो पोते के साथ न्यूयॉर्क से एक सड़क यात्रा से लौटे थे और एडिरोंडैक पर्वत के लिए रवाना होने वाले थे। मैंने मान लिया कि वह सब ठीक है - लेकिन क्या वास्तव में ऐसा था? "बेशक, मैं अब एक युवा आदमी नहीं हूं," उन्होंने कहा, "लेकिन यह मुझे लगता है कि मैं अपनी उम्र के लिए सामान्य रूप से पकड़ रहा हूं।" उनके पास atypical त्वचा की वृद्धि, एक पुरानी खांसी, साइनस संक्रमण, उनके फेफड़ों में तरल पदार्थ, उनकी दाहिनी आंख में एक वायरस और गंभीर नाराज़गी थी। लेकिन कैंसर नहीं था।

लुडविग ने कहा, "कभी-कभी मैं विचारों से अभिभूत हो जाता हूं कि मैं नंबर एक का मरीज हूं।" "मुझे पता था कि मेरे दिन गिने जा रहे थे।" मेरे पास खोने के लिए कुछ नहीं था। ” उन्होंने कहा कि उनकी पत्नी दस साल से अधिक समय तक उनके साथ रही, जबकि उन्होंने बीमारी से जूझते हुए कहा - "एक अद्भुत व्यक्ति"। बातचीत के एक हफ्ते से भी कम समय के बाद, लुडविग और उनकी पत्नी ने अपने कोचों को एक और जोड़े के साथ बच्चों के बेसबॉल देखने के लिए कूपरस्टाउन भेजा। यह एक हरे रंग की गर्मी थी, खिड़कियां खुली थीं, छोटी बाजू की टी-शर्ट में जोड़े न्यूयॉर्क स्टेट हाईवे पर साफ और चमकदार रोशनी के साथ घूम रहे थे।

जिम कोज़बेक कैम्ब्रिज, मैसाचुसेट्स में स्थित एक डाटा प्रोसेसिंग विशेषज्ञ हैं। वह मॉडर्न प्रोमेथियस के लेखक हैं : एडिटिंग द ह्यूमन जीनोम विद क्रिस्प-कास 9 टेक्नोलॉजी ।