Nanopartikelvaccine viser potentiale som immunterapi til at bekæmpe flere kræftformer

Forskere fra UT Southwestern Medical Center har udviklet en første-i-sin-type nanopartikelvaccine immunterapi, der er målrettet mod flere forskellige kræftformer.

Nanovaccinen består af tumorantigener - tumorproteiner, der kan genkendes af immunsystemet - inde i en syntetisk polymer nanopartikel. Nanopartikelvacciner leverer små partikler, der stimulerer immunsystemet til at skabe et immunrespons. Målet er at hjælpe folks egen krop med at bekæmpe kræft.

"Det unikke ved vores design er enkelheden i enkeltpolymer-sammensætningen, der præcist kan levere tumorantigener til immunceller og samtidig stimulere medfødt immunitet. Disse handlinger resulterer i sikker og robust produktion af tumorspecifikke T-celler, der dræber kræftceller, "sagde Dr. Jinming Gao, en professor i farmakologi og otolaryngologi i UT Southwestern's Harold C. Simmons Comprehensive Cancer Center.

En undersøgelse, der beskriver denne forskning, offentliggjort online i dag i Naturnanoteknologi , rapporterede, at nanovaccinen havde antitumoreffektivitet i flere tumortyper hos mus.

Undersøgelsen var et samarbejde mellem laboratorierne hos undersøgelses seniorforfattere Dr. Gao og Dr. Zhijian "James" Chen, Professor i molekylærbiologi og direktør for Center for Inflammationsforskning. Centret blev oprettet i 2015 for at studere, hvordan kroppen registrerer infektion og for at udvikle metoder til at udnytte denne viden til at skabe nye behandlinger for infektion, immunforstyrrelser, og autoimmunitet.

Typiske vacciner kræver, at immunceller opsamler tumorantigener i et "depotsystem" og derefter rejser til lymfoide organer for T -celleaktivering, Sagde Dr. Gao. I stedet, nanopartikelvacciner kan rejse direkte til kroppens lymfeknuder for at aktivere tumorspecifikke immunresponser.

"For at nanopartikelvacciner virker, de skal levere antigener til passende cellulære rum inden for specialiserede immunceller kaldet antigenpræsenterende celler og stimulere medfødt immunitet, "sagde Dr. Chen, også en Howard Hughes Medical Institute -efterforsker og indehaver af George L. MacGregor Distinguished Chair i biomedicinsk videnskab. "Vores nanovaccine gjorde alle disse ting."

I dette tilfælde, den eksperimentelle UTSW nanovaccine virker ved at aktivere et adapterprotein kaldet STING, hvilket igen stimulerer kroppens immunforsvar til at afværge kræft.

Forskerne undersøgte en række tumormodeller hos mus:melanom, tyktarmskræft, og HPV-relaterede kræftformer i livmoderhalsen, hoved, nakke, og anogenitale regioner. I de fleste tilfælde, nanovaccinen bremsede tumorvækst og forlængede dyrenes liv.

Andre vaccineteknologier er blevet brugt i kræftimmunterapi. Imidlertid, de er normalt komplekse - bestående af levende bakterier eller multiplex biologiske stimulanser, Sagde Dr. Gao. Denne kompleksitet kan gøre produktionen dyr og i nogle tilfælde, føre til immunrelaterede toksiciteter hos patienter.

Med fremkomsten af ​​nye nanoteknologiske værktøjer og øget forståelse for levering af polymere lægemidler, Dr. Gao sagde, området for nanopartikelvacciner er vokset og tiltrukket intens interesse fra akademi og industri i det sidste årti.

"Nylige fremskridt med at forstå medfødt og adaptiv immunitet har også ført til flere samarbejder mellem immunologer og nanoteknologer, "sagde Dr. Chen." Disse partnerskaber er afgørende for at drive den hurtige udvikling af nye generationer af nanovacciner. "

Undersøgelsesteamet arbejder nu sammen med læger ved UT Southwestern for at undersøge klinisk test af de STING-aktiverende nanovacciner til en række kræftindikationer. Kombination af nanovacciner med stråling eller andre immunterapistrategier såsom "checkpoint-inhibering" kan yderligere forøge deres antitumoreffektivitet.