Nanodiscs leverer personlig kræftbehandling til immunsystemet

Forskere ved University of Michigan har haft første succes med mus, der bruger nanodiske til at levere en skræddersyet terapeutisk vaccine til behandling af tyktarms- og melanomkræfttumorer.

"Vi uddanner grundlæggende immunsystemet med disse nanodiske, så immunceller kan angribe kræftceller på en personlig måde, " sagde James Moon, John Gideon Searle assisterende professor i farmaceutiske videnskaber og biomedicinsk teknik.

Personlig immunterapi er et hurtigt voksende forskningsfelt i kampen mod kræft.

Den terapeutiske cancervaccine anvender nanodiscs fyldt med tumor neoantigener, som er unikke mutationer fundet i tumorceller. Ved at generere T-celler, der genkender disse specifikke neoantigener, teknologien retter sig mod kræftmutationer og kæmper for at eliminere kræftceller og forhindre tumorvækst.

I modsætning til forebyggende vaccinationer, terapeutiske cancervacciner af denne type er beregnet til at dræbe etablerede cancerceller.

"Ideen er, at disse vaccine nanodiske vil udløse immunsystemet til at bekæmpe de eksisterende kræftceller på en personlig måde, " sagde Moon.

Nanodisc-teknologien blev testet i mus med etablerede melanom- og tyktarmskræfttumorer. Efter vaccinationen, Syvogtyve procent af T-cellerne i blodet hos musene i undersøgelsen var rettet mod tumorerne.

Når det kombineres med immun checkpoint-hæmmere, en eksisterende teknologi, der forstærker T-celle tumorbekæmpende responser, nanodiskteknologien dræbte tumorer inden for 10 dage efter behandling i størstedelen af ​​musene. Efter at have ventet 70 dage, forskere injicerede derefter de samme mus med de samme tumorceller, og tumorerne blev afstødt af immunsystemet og voksede ikke.

"Dette tyder på, at immunsystemet 'huskede' kræftcellerne for langsigtet immunitet, " sagde Rui Kuai, U-M doktorand i farmaceutiske videnskaber og hovedforfatter på undersøgelsen.

"Den hellige gral i cancerimmunterapi er at udrydde tumorer og forhindre fremtidig gentagelse uden systemisk toksicitet, og vores undersøgelser har givet meget lovende resultater i mus, " sagde Moon.

Teknologien er lavet af ekstremt små, syntetiske high density lipoproteiner, der måler omkring 10 nanometer. Til sammenligning, et menneskehår er 80, 000 til 100, 000 nanometer bred.

"Det er en kraftfuld vaccineteknologi, der effektivt leverer vaccinekomponenter til de rigtige celler i det rigtige væv. Bedre levering betyder bedre T-celle-responser og bedre effektivitet, " sagde undersøgelsens co-senior forfatter Anna Schwendeman, U-M adjunkt i farmaci.

Næste skridt er at teste nanodiskteknologien i en større gruppe af større dyr, sagde Moon.

EVOQ Therapeutics, et nyt UM spinoff biotekselskab, er blevet grundlagt for at oversætte disse resultater til klinikken. Lukasz Ochyl, en ph.d.-studerende i farmaceutiske videnskaber, er også medforfatter.

Studiet, "Designervaccine nanodiske til personlig kræftimmunterapi, " er planlagt til forhåndsudgivelse online den 26. december den Naturmaterialer internet side.