Usafirishaji wa Seli za Kinga za Kupitisha kupitia Mkojo wa Pua kwa Matibabu ya Kitaalamu ya Glioblastoma: Itifaki ya Ubunifu ya Kundi la Profesa Ansdavan katika Hospitali ya St. Mary ya Seoul

Ubongo wa binadamu ni chombo kilicholindwa kwa ufanisi zaidi kibiolojia, na kwa njia ya kushangaza, kutokana na mfumo wake wa ulinzi, umebaki kuwa 'ngome isiyoweza kushindwa' ambayo ni ngumu kutibu. Kati ya haya, Glioblastoma (GBM) inachukuliwa kuwa uvimbe mbaya zaidi na hatari katika eneo la neuro-surgery. Tarehe 2 Februari 2026, kundi la Profesa Ansdavan katika Hospitali ya St. Mary ya Seoul lilichaguliwa kwa mradi wa 'Utafiti wa Kijana - Utafiti wa Utafutaji' wa Wizara ya Sayansi na Teknolojia, na kuanzisha utafiti wa 'Matibabu ya Seli za Kinga za Kupitisha Mkojo wa Pua', ambayo ni changamoto ya kipekee ya kutatua changamoto za kihistoria katika matibabu ya Glioblastoma.

Glioblastoma ni uvimbe wa ubongo wa kwanza unaotokea kwa watu wazima, ukichukua takriban 15% ya uvimbe wote wa ubongo, na kati ya uvimbe mbaya wa ubongo, inafikia takriban 45-50%. Katika nchi, inatokea kwa wastani wa watu 5 kati ya 100,000 kwa mwaka, na wagonjwa wapya 600-800 wanagundulika kila mwaka.  

• Kiwango cha kuishi kilichoshuka sana: Hata kama matibabu ya kawaida ya 'mchanganyiko wa upasuaji na Temozolomide (Stupp Protocol)' inatekelezwa kwa nguvu, muda wa wastani wa kuishi wa wagonjwa (Muda wa Kuishi wa Kawaida) ni miezi 12-15 tu. Kiwango cha kuishi baada ya miaka 5 ni chini ya 7-10%, ambayo inaonyesha kuwa ni moja ya saratani mbaya zaidi ambazo matibabu ya kisasa hayawezi kushinda.  

• Kiwango cha juu cha kurudi: Glioblastoma inaonyesha muundo wa ukuaji wa uvamizi, hivyo hata kama uvimbe unaonekana umeondolewa kwa upasuaji, seli za saratani ndogo zilizovamia tishu za ubongo za kawaida zinabaki, na zaidi ya 90% ya wagonjwa wanakumbana na kurudi. Baada ya kurudi, hakuna matibabu ya kawaida yanayopatikana, na muda wa kuishi hupunguka kwa miezi.  

Sababu za kushindwa kwa matibabu ya Glioblastoma ni vizuizi viwili vikubwa.

1. Kizuizi cha kimwili (Blood-Brain Barrier, BBB): Seli za endothelial za mishipa ya damu ya ubongo zimeunganishwa kwa njia ya kuunganisha kwa karibu (Tight Junction) na kuzuia zaidi ya 98% ya vitu vilivyomo kwenye damu. Kiwango cha molekuli zaidi ya 400 daltoni (Da) hakipitishi kizuizi hiki, na hasa molekuli kubwa kama vile dawa za kinga au seli za kinga, wakati wa usambazaji wa jumla (injection ya venous) kiwango cha kufikia tishu za ubongo ni chini ya 0.1%. Hii inasababisha tatizo la 'kushindwa kwa usafirishaji' hata kama dawa zenye nguvu za kupambana na saratani zinatengenezwa.  

2. Kizuizi cha kinga (Immunological Barrier): Glioblastoma ni uvimbe wa 'baridi' wa kawaida. Uvimbini kuna uvamizi mdogo wa seli za T, na seli za uvimbe zinatoa vitu vya kuzuia kinga (kama TGF-β) na kuharibu hata seli za kinga zilizovamia. Hii inafanya dawa za kuzuia kinga (kama PD-1 inhibitors) ambazo zimeonyesha matokeo ya ajabu katika melanoma au saratani ya mapafu kuwa na matokeo mabaya katika matibabu ya pekee ya Glioblastoma.  

Utafiti wa kundi la Profesa Ansdavan unatoa mkakati wa kupita na kushambulia vizuizi hivi viwili kwa wakati mmoja, yaani 'kupitia pua (Nose)' njia ya kuingiza 'seli za kinga zilizoboreshwa (Cell)' kwa njia ya ubunifu.

Juhudi za binadamu za kushinda kizuizi cha damu na ubongo (BBB) zimeendelea kwa miongo kadhaa. Njia ya kumwaga dawa za kupambana na saratani kwa kiwango kikubwa imesababisha sumu ya jumla (kuzuia mfupa, sumu ya ini), na kutumia mannitol kufungua BBB kwa muda kuna hatari ya edema ya ubongo. Hivi karibuni, teknolojia ya kutumia ultrasound kufungua BBB kwa eneo fulani imejaribiwa, lakini bado inahitaji vifaa na taratibu ngumu. Kundi la Profesa Ansdavan linazingatia usafirishaji wa mkojo wa pua (Intranasal delivery) ambayo inatumia njia pekee ya anatomiki ya mwili ambayo inachanganya mazingira ya nje na mfumo wa neva wa kati (CNS).

Epithelium ya harufu ya juu ya pua ina seli za neva za harufu zilizofichuliwa. Axon ya seli hizi za neva inahusishwa moja kwa moja na bulbu ya harufu ya ubongo kupitia mashimo madogo ya sahani ya cribriform.

• Sehemu ya perineural (Perineural Space): Dawa au seli zinaweza kuhamia ndani ya seli za neva (Intraneuronal), lakini kuna uwezekano mkubwa wa kuhamia kupitia sehemu ya perineural inayozunguka nyuzi za neva. Sehemu hii inaendelea na nafasi ya subarachnoid ambapo CSF inatiririka, na kupita hapa kunaweza kuingia kwenye CSF bila kupita BBB.  

• Speed: Usafirishaji wa ndani ya neva unachukua siku kadhaa, wakati usafirishaji wa nje kupitia sehemu ya perineural unaweza kufikia tishu za ubongo ndani ya dakika kadhaa.

Ikiwa neva ya harufu inahusishwa na sehemu ya mbele ya ubongo (karibu na lobes za mbele), neva ya trigeminal inayosambaa kwa upana kwenye mukondo wa pua inahusishwa na sehemu ya katikati ya ubongo, yaani, ubongo wa shingo (Brainstem) na pons. Utafiti wa Profesa Ansdavan unalenga kutumia njia hizi mbili ili kupeleka seli za kinga sio tu kwenye sehemu ya mbele ya ubongo bali pia kwenye uvimbe ulio ndani. Kundi la utafiti tayari limehakikisha uwezekano kupitia majaribio ya wanyama kabla ya kuchaguliwa kwa mradi huu wa kitaifa. Katika utafiti wa awali, iligundulika kuwa wakati wa kuingiza CAR-T (Chimeric Antigen Receptor T-cells) kupitia pua, seli hizi zinaweza kuhamia kwa ufanisi kwenye eneo la uvimbe wa ubongo na kuonyesha athari muhimu za kupambana na uvimbe. Hii ni kwa sababu si tu dawa inasambaa, bali seli hai zinatumia uwezo wa 'kuhamasisha (Homing)' kufuatia ishara za chemokine ili kutafuta uvimbe kwa hiari.

'Matibabu ya Seli za Kinga za Kupitisha (Adoptive Cell Therapy, ACT)' ni mbinu ya matibabu ambapo seli za kinga zinachukuliwa kutoka mwili wa mgonjwa, kuimarishwa/kubadilishwa, kisha kuingizwa tena. Kundi la Profesa Ansdavan linatumia seli zilizoundwa kwa kiwango cha juu kulingana na sifa za Glioblastoma, si seli za kinga za kawaida. Hivi karibuni, seli za CAR-T zimeonyesha matokeo ya ajabu katika saratani ya damu kwa kuunganisha receptor (CAR) inayotambua protini maalum kwenye uso wa seli za saratani kwenye seli za T.

• Malengo: Katika Glioblastoma, EGFRvIII (protini iliyobadilishwa ambayo haipo kwenye seli za kawaida lakini inapatikana kwenye Glioblastoma) au IL13Rα2 ni malengo makuu.  

• Faida za usafirishaji wa pua: Selis za CAR-T zinazotolewa kwa njia ya venous zinakabiliwa na tatizo la kukwama kwenye mapafu au ini (First-pass effect), lakini usafirishaji wa pua unaruhusu kufika moja kwa moja kwenye ubongo bila kupoteza kwa jumla, hivyo kuweza kutarajia athari kubwa za matibabu kwa kipimo kidogo.

Profesa Ansdavan amejitolea pia katika utafiti wa seli za NK (Natural Killer Cells) na gamma delta T-cells. Glioblastoma inaweza kuficha protini zake za lengo (Antigen Loss) ili kuepuka mashambulizi ya seli za CAR-T, lakini seli za NK ni seli za kinga za asili ambazo zinaweza kushambulia seli za saratani bila kuzingatia mbinu hizi za kuepuka. Kundi la utafiti linaanzisha jukwaa ambalo linaweza kubeba 'silaha' mbalimbali kama CAR-T, NK, gamma delta T-cells kulingana na sifa za mgonjwa kupitia njia ya pua.

Moja ya mafanikio ya kipekee ya kundi la Profesa Ansdavan ni 'matibabu ya seli za shina zilizobadilishwa kwa jeni'. Kulingana na utafiti uliochapishwa mwaka 2025 katika jarida la kimataifa Biomedicine & Pharmacotherapy, kundi la utafiti lilipakia jeni la Interleukin-12 (IL-12) kwenye seli za shina za mesenchymal (MSC) zenye uwezo mzuri wa kutafuta uvimbe (Tumor-tropism).  

1. Kanuni: MSC zinazotolewa kupitia pua au kwa eneo zinaweza kuingia ndani ya uvimbe.

2. Kazi: MSC inatoa IL-12 ndani ya uvimbe. IL-12 ni cytokine yenye nguvu ya kuhamasisha kinga, ambayo inawasha seli za NK na T zilizokuwa usingizini kuhamasisha uvimbe.

3. Mafanikio: Wakati matibabu haya yalipofanywa kwa pamoja na PD-1 inhibitors, ilionyesha kiwango cha 50% cha ukarabati kamili (Complete Remission) katika mfano wa panya, na hata baada ya kumuingiza tena seli za saratani baada ya matibabu, ilithibitisha athari ya 'kumbukumbu ya kinga (Immunological Memory)' ambayo haikurejea.

Utafiti wa kundi la Profesa Ansdavan si jaribio lililoachwa, bali uko katika mstari wa mbele wa ushindani wa teknolojia ya matibabu ya uvimbe wa ubongo duniani. Ikilinganishwa na vikundi vikuu vya utafiti nchini Marekani, mbinu ya timu ya Hospitali ya St. Mary ya Seoul ina nafasi ya kipekee katika kuunganisha 'usioingiliaji' na 'uhandisi wa seli'.

Mnamo mwaka 2025, timu ya utafiti ya Chuo Kikuu cha Pennsylvania ilitangaza matokeo ya kipekee ya kliniki katika Nature Medicine. Walipofanikiwa kupunguza ukubwa wa uvimbe kwa kutoa 'CAR-T ya Malengo Mawili (Dual-Target CAR-T)' kwa wagonjwa wa Glioblastoma wanaorudi, wakilenga EGFRvIII na IL13Rα2 kwa pamoja.  

• Vikwazo: Timu ya Penn ilipaswa kuchimba shimo kwenye fuvu la kichwa na kuingiza tube inayoitwa 'Ommaya reservoir' ili kuingiza moja kwa moja kwenye ventricle ya ubongo. Hii ni njia ya uhakika ya usafirishaji lakini inahitaji upasuaji, ina hatari ya maambukizi, na inawapa wagonjwa maumivu makali.  

• Ulinganisho: Mbinu ya usafirishaji wa pua ya kundi la Ansdavan ina uwezo wa kuwa 'Game Changer' ambayo inaweza kutoa matokeo sawa bila upasuaji huu.

Timu ya utafiti ya Chuo Kikuu cha Washington ilitangaza matokeo ya matibabu ya Glioblastoma kwa kutumia nanoparticle inayoitwa 'Nukleic Acids za Spherical' kupitia pua katika PNAS mwaka 2025.  

• Mbinu: Nanoparticle za dhahabu zilifunikwa na vitu vya kuhamasisha kinga na kutolewa kupitia pua, na kuhamasisha mazingira ya kinga ya uvimbe wa ubongo.

• Ulinganisho: Mbinu ya WashU inazingatia usafirishaji wa 'dawa (nanoparticle)', wakati kundi la Ansdavan linatoa 'seli (Cell)'. Seli zinaweza kuhamasika, kuongezeka, na kujibu mabadiliko ya uvimbe, hivyo zinaweza kuwa na faida zaidi katika kushinda mazingira magumu ya Glioblastoma.

Utafiti huu unaofadhiliwa na Wizara ya Sayansi na Teknolojia (milioni 3 za won kwa miaka mitatu) unalenga kupata data maalum kwa matumizi ya kliniki zaidi ya majaribio ya msingi.

1. Ramani ya Njia (Mapping): Kwa kutumia seli za kinga zenye alama za mwangaza, utafiti huu utaonyesha ni njia gani kati ya neva za harufu na trigeminal ambazo seli zinatumia zaidi wakati wa usafirishaji wa mkojo, na ni sehemu gani ya ubongo ambapo zinakusanywa kwa kiasi gani.  

2. Uhandisi wa Seli: Teknolojia ya kuimarisha protini (kama vile chemokine receptor CXCR4) kwenye uso wa seli za kinga ili kusaidia kushikamana vizuri na mukondo wa neva au kuhamia kwa haraka zaidi kwenye sehemu ya perineural. Hii inafanywa ili kuzuia seli zisitolewe na kamasi au chafya na kuongeza ufanisi wa usafirishaji wa ubongo.  

3. Uthibitisho wa Usalama na Sumaku: Kuangalia kama seli za kinga zilizofika kwenye ubongo zinashambulia seli za ubongo za kawaida na kusababisha sumu ya neva (Neurotoxicity) au majibu makubwa ya uchochezi.

Profesa Ansdavan alisema katika mahojiano kwamba "Utafiti huu ukikamilika, unaweza kuwa jukwaa la 'kijumla' linaloweza kutumika si tu kwa Glioblastoma bali pia kwa saratani ya ubongo (Brain Metastasis) au magonjwa mengine ya mfumo wa neva kama vile Alzheimer na Parkinson." Hii ni kwa sababu teknolojia ya kupeleka 'seli' kwa njia isiyo ya upasuaji inaweza kutumika pia katika kupeleka seli za shina ili kuimarisha neva katika magonjwa ya ubongo yanayoendelea.

Glioblastoma imekuwa kaburi la dawa nyingi mpya kwa miongo kadhaa. Kizuizi cha damu na ubongo na sifa za uvimbe wa baridi zimekuwa zikivunja mikakati ya kupambana na saratani ya zamani. Hata hivyo, 'Matibabu ya Seli za Kinga za Kupitisha Mkojo wa Pua' ya kundi la Profesa Ansdavan katika Hospitali ya St. Mary ya Seoul inachukuliwa kuwa suluhisho la ubunifu la kuvunja hali hii ya kukwama.

Ikiwa utafiti huu utafanikiwa, siku zijazo zitaonekana kama ifuatavyo.

1. Kuongeza Ubora wa Maisha ya Wagonjwa: Bila upasuaji wa mara kwa mara au kulazwa hospitalini, wagonjwa wataweza kupokea matibabu ya seli za kinga kwa njia ya pua au kwa umwagaji, hivyo kupunguza maumivu yao kwa kiasi kikubwa.

2. Kupanua Ufanisi wa Matibabu: Kwa kushambulia sehemu ya uvimbe wa ubongo kwa kiwango cha juu cha seli za kinga bila madhara ya jumla yanayotokea wakati wa usambazaji wa venous, ufanisi wa matibabu unaweza kuongezeka.

3. Kuzuia Kurudi: Kuweza kuunda kumbukumbu ya kinga kunaweza kufungua uwezekano wa kuzuia kurudi kwa Glioblastoma, ambayo ni tatizo kubwa zaidi.

Utafiti wa Profesa Ansdavan si tu kuunda dawa mpya, bali ni mbinu ya ubunifu ya kuboresha 'njia' ya usafirishaji wa dawa na kubuni 'seli' zilizoboreshwa kwa njia hiyo. Kipindi cha utafiti cha miaka mitatu kinachoanza mwaka 2026 kitakuwa hatua muhimu kwa Korea kuweza kuwa 'Mwanzo wa Kwanza' katika uwanja wa neuro-oncology duniani. Sasa, tunashuhudia mabadiliko ya kihistoria ambapo Glioblastoma, ambayo ilichukuliwa kuwa ugonjwa usioweza kutibiwa, inabadilika kuwa 'ugonjwa wa muda mrefu unaoweza kudhibitiwa' au 'ugonjwa unaoweza kutibiwa'.