Styrker immunterapi mod kræft med nanopartikler

(Phys.org) —At aktivere kroppens immunsystem til at angribe kræft og forhindre det i at gentage sig er en af ​​kræftforskningens hellige gral på grund af dets evne til specifikt at målrette kræft og søge næsten overalt i kroppen efter slyngelstater. Selvom feltet har gjort visse fremskridt, og immunterapi for malignt melanom og prostatacancer beviser sin værdi i behandlingen af ​​menneskelig sygdom, det ser ud til, at ingen generel tilgang vil virke i alle typer kræft. To nyere artikler viser, hvordan nanopartikler kan blive vigtige værktøjer til at stimulere immunsystemet til at reagere på kræft.

Arbejde fra Rebekah Drezeks gruppe på Baylor College of Medicine, for eksempel, demonstrerer, at guldnanopartikler effektivt kan levere store mængder immunsystemstimulerende nukleinsyrer til makrofager, aktiverer scavenger-celler og gør dem i stand til at angribe tumorer hos dyr. Dette arbejde blev rapporteret i tidsskriftet PLoS ONE .

BCM-teamet har arbejdet med korte stykker af syntetiske nukleinsyrer indeholdende gentagne segmenter af cytosin-phosphat-guanin (CpG), som er kendt for at reducere den immunundertrykkende aktivitet af tumorer. For at være effektiv, imidlertid, disse molekyler skal administreres i høje doser, giver anledning til bekymring for toksicitet. Dr. Drezek ræsonnerede, selvom, at da nanopartikler naturligt optages af makrofager og andre immunstimulerende celler kendt som dendritiske celler, de kan vise sig at være nyttige som målrettede leveringsmidler, der kunne forstærke immunresponset forbundet med CpG-nukleinsyrer uden de tilknyttede bivirkninger.

Eksperimenter med mus ser ud til at vise netop det. Når det administreres til tumorbærende mus, guld nanopartikler coatet med et lag af CpG-nukleinsyrer producerede en markant immunrespons, der hæmmede tumorvækst og øgede overlevelsen af ​​de behandlede dyr. Forskerne viste, at nanopartikel-CpG-behandling øgede immuncellernes bevægelse ind i tumorer uden at producere forhøjede niveauer af kraftige signalmolekyler kendt som cytokiner, der kan forårsage uønsket toksicitet. Baseret på disse resultater, Dr. Drezeks gruppe planlægger at undersøge, om denne tilgang kan fungere synergistisk med andre typer terapi og i modeller for metastatisk sygdom.

Forskere ved Sanford Burnham Medical Research Institute tager en anden tilgang, ved hjælp af modificerede kulstof nanorør som leveringsmedier for midler, der vil slukke for celler kendt som T-regulatoriske (T-reg) celler. Når tilstede, disse celler undertrykker immunsystemet. Ved at målrette mod T-reg-celler, der findes specifikt i tumorer, Massimo Bottini og hans kolleger håber at kunne øge effekten af ​​en lang række kræftimmunterapier, herunder den type, som Dr. Drezeks gruppe er ved at udvikle. Dr. Bottinis-gruppen offentliggjorde resultaterne af deres undersøgelser i tidsskriftet Biokonjugatkemi .

Dette nylige arbejde har fremhævet vigtigheden af ​​T-reg-celler, der findes i tumorer, for at undertrykke immunsystemets evne til at ødelægge tumorer. Det er også blevet vist, at disse tumorassocierede celler overudtrykker et molekyle kendt som den glukokortikoid-inducerede TNFR-relaterede receptor (GITR), hvor T-reg-celler, der findes i resten af ​​kroppen, ikke gør det. I et vigtigt første skridt, Dr. Bottini og hans samarbejdspartnere viste, at vedhæftning af et GITR-målrettet molekyle til kulstofnanorør udløser en dramatisk stigning i optagelsen af ​​denne konstruktion af T-reg-celler i tumorer, men ikke af dem i andre dele af kroppen. Forskerne bemærker, at denne præstation repræsenterer den første selektive intratumormålretning af T-reg-celler. "Vi håber, at det vil bane vejen for nye onkologiske immunterapier baseret på T-reg-selektiv funktionel manipulation, " skrev efterforskerne.

Arbejdet med guld nanopartikel levering af DNA, som blev delvist støttet af National Cancer Institute, er detaljeret i et papir med titlen, "Guld nanopartikel levering af modificeret CpG stimulerer makrofager og hæmmer tumorvækst til forbedret immunterapi." Hele papiret er tilgængeligt gratis på tidsskriftets hjemmeside.

Arbejdet med kulstof nanorør er beskrevet i et papir med titlen, "In vivo målretning af intratumor regulatorisk T-celle ved hjælp af PEG-modificerede enkeltvæggede kulstof nanorør." Et sammendrag af denne artikel er tilgængelig på tidsskriftets hjemmeside. Se abstrakt