Enkel skal af plantevirus udløser immunrespons mod kræft

Skallene af en almindelig plantevirus, inhaleres i en lungetumor eller injiceres i æggestokkene, tyktarms- eller brysttumorer, ikke kun udløste immunsystemet hos mus til at udslette tumorerne, men gav systemisk beskyttelse mod metastaser, forskere fra Case Western Reserve University og Dartmouth University rapporterer.

Forskerne testede en 100 år gammel idé kaldet in-situ vaccination. Ideen er at putte noget i en tumor og forstyrre det miljø, der undertrykker immunsystemet, dermed tillader det naturlige forsvarssystem at angribe maligniteten.

At noget - den hårde belægning af cowpea mosaikvirus - forårsagede ingen påviselige bivirkninger, som er et almindeligt problem med traditionelle terapier og nogle immunterapier.

Holdets forskning er publiceret i tidsskriftet Natur nanoteknologi .

"De cowpea virus-baserede nanopartikler fungerer som en kontakt, der tænder immunsystemet til at genkende og bekæmpe tumoren - såvel som at huske den, " sagde Nicole Steinmetz, en assisterende professor i biomedicinsk teknik ved Case Western Reserve, udpeget af Case Western Reserve School of Medicine.

"Partiklerne er chokerende kraftige, " sagde Steven Fiering, professor i mikrobiologi og immunologi ved Dartmouth's Geisel School of Medicine. "De er nemme at lave og behøver ikke at bære antigener, lægemidler eller andre immunstimulerende midler på deres overflade eller inde."

Professorerne studerede nanopartiklerne med Dartmouths Pat Lizotte, en ph.d.-studerende i molekylær- og cellebiologi; Mød Rie Sheen, en postdoc; og Pakdee Rojanasopondist, en bachelorstuderende; og Case Western Reserves Amy Wen, en biomedicinsk ingeniør ph.d.-studerende.

Tager endnu et skud

Immunsystemets evne til at opdage og ødelægge unormale celler menes at forhindre mange kræftformer, ifølge National Cancer Institute. Men når tumorer begynder at udvikle sig, de kan lukke systemet ned, tillader tumorer at vokse og sprede sig.

For at genstarte immunforsvaret, forskerne brugte selve tumoren, som om det var antigenet i en vaccine - dvs. målet for antistoffer produceret af immunsystemet.

Cowpea virus skallen, med dets smitsomme komponenter fjernet, fungerer som adjuvans - et stof, der udløser og kan forstærke eller forlænge antigenspecifikke immunresponser.

Processen og resultaterne

Forskerne tændte først for immunsystemet hos mus for at angribe B16F10 lungemelanom eller hudmelanom, efterlader musene tumorfri. Da de behandlede mus senere blev injiceret med B16F10 hudmelanom (for at genudfordre de helbredte mus), fire ud af fem mus var snart kræftfri, og én havde en langsomt voksende tumor.

Nanopartiklerne viste sig effektive mod æggestokke, bryst- og kolontumormodeller. De fleste af tumorerne forværredes fra midten og kollapsede. Den systemiske respons forhindrede eller angreb metastatisk sygdom, som er den dødeligste form for kræft.

"Du får fordele mod sygdom, du ikke engang ved er der endnu, " sagde Fiering.

"Fordi alt, hvad vi gør, er lokalt, bivirkningerne er begrænsede, "på trods af styrken og omfanget af immunresponset, sagde Fiering. Der blev ikke fundet nogen toksicitet.

Alvorlige bivirkninger, såsom træthed, smerte, influenzalignende symptomer og mere er almindelige med kemo- og strålebehandlinger og med nogle immunstimulerende lægemidler.

Forskerne forsøger nu at forstå, hvordan virusskallen stimulerer immunsystemet.

"Det er ikke cytotoksisk, der er ingen RNA involveret eller lipopolysaccharider, der kan bruges som adjuvanser, og det er ikke bare irriterende, " sagde Steinmetz. "Vi ser et specifikt immunrespons."

I modsætning til de fleste andre adjuvanser, Fiering sagde, virusskallerne stimulerer neutrofiler, en type hvide blodlegemer. Hvilken rolle det spiller vides endnu ikke.

Forskerne søger tilskud til at undersøge, om skallens fysiske træk eller noget virus-specifikt forårsager immunresponset. De søger også tilskud til at teste terapien i dyremodeller, der har immunsystemet tættere på mennesker.

Hvis virusskallen fortsætter med at vise sig effektiv, forskerne mener, at det i sidste ende kan bruges i kombination med andre behandlinger skræddersyet til individuelle patienter.