Ny nanopartikel retter sig mod tumorinfiltrerende immunceller, vipper kontakten

Immunterapiens løfte i kampen mod kræft vakte international opmærksomhed, efter at to videnskabsmænd vandt en Nobelpris i år for at udløse immunsystemets evne til at eliminere tumorceller.

Men deres tilgang, som forhindrer kræftceller i at lukke for immunsystemets stærke T-celler, før de kan bekæmpe tumorer, er blot én måde at bruge kroppens naturlige forsvar mod dødelig sygdom. Et hold af Vanderbilt University bioingeniører annoncerede i dag et stort gennembrud i en anden:penetrering af tumorinfiltrerende immunceller og tænding af en kontakt, der fortæller dem, at de skal begynde at kæmpe. Holdet designede en partikel i nanoskala til at gøre det og fandt tidlig succes ved at bruge den på humant melanomvæv.

"Tumorer er ret snærende og har udviklet mange måder at undgå påvisning fra vores immunsystem, " sagde John T. Wilson, adjunkt i kemi- og biomolekylær teknik og biomedicinsk teknik. "Vores mål er at genopruste immunsystemet med de værktøjer, det skal bruge for at ødelægge kræftceller.

"Checkpoint blokade har været et stort gennembrud, men på trods af den enorme indflydelse, det fortsætter med at have, vi ved også, at der er mange patienter, der ikke reagerer på disse terapier. Vi har udviklet en nanopartikel til at finde tumorer og levere en specifik type molekyle, der produceres naturligt af vores kroppe for at bekæmpe kræft."

Det molekyle kaldes cGAMP, og det er den primære måde at tænde for, hvad der er kendt som stimulatoren af ​​interferon-gener (STING):en naturlig mekanisme, kroppen bruger til at igangsætte et immunrespons, der kan bekæmpe vira eller bakterier eller rydde ud af ondartede celler. Wilson sagde, at hans holds nanopartikel leverer cGAMP på en måde, der sætter gang i immunresponset inde i tumoren, hvilket resulterer i dannelsen af ​​T-celler, der kan ødelægge tumoren indefra og også forbedre reaktionerne på checkpoint blokade.

Mens Vanderbilt-holdets forskning fokuserede på melanom, deres arbejde indikerer også, at dette kan påvirke behandlingen af ​​mange kræftformer, Wilson sagde, inklusive bryst, nyre, hoved og hals, neuroblastom, kolorektal og lungekræft.

Hans resultater vises i dag i et papir med titlen "Endosomolytic Polymersomes Increase the Activity of Cyclic Dinucleotid STING Agonists to Enhance Cancer Immunotherapy" i tidsskriftet Natur nanoteknologi .

Daniel Shae, en ph.d. studerende på Wilsons hold og første forfatter til manuskriptet, sagde, at processen begyndte med at udvikle den rigtige nanopartikel, bygget ved hjælp af "smarte" polymerer, der reagerer på ændringer i pH, som han konstruerede for at øge styrken af ​​cGAMP. Efter 20 eller deromkring gentagelser, holdet fandt en, der kunne levere cGAMP og aktivere STING effektivt i museimmunceller, derefter musetumorer og til sidst humane vævsprøver.

"Det er virkelig spændende, fordi det viser, at en dag, denne teknologi kan have succes hos patienter, " sagde Shae.