Ny klasse af nanopartikelbaserede vacciner kan hjælpe med at immunisere mod kræft

En vaccination som tumorterapi - med en vaccine, der er individuelt skabt ud fra en patients vævsprøve, der "hæfter" kroppens eget immunsystem til kræftceller. Grundlaget for denne langsigtede vision er nu opnået af et team af forskere fra MPI for Polymer Research og University Medical Center Mainz, især fra Institut for Immunologi og Dermatologi. Deres resultater blev for nylig offentliggjort i tidsskriftet ACS Nano .

"Vi har implementeret en ny klasse af vacciner, som kunne danne et effektivt alternativ til mRNA-vacciner," siger prof. Dr. Lutz Nuhn, hidtil gruppeleder i Tanja Weils afdeling ved MPI for Polymer Research og for nylig udnævnt til professor i makromolekylær kemi ved Julius-Maximilians-Universitetet i Würzburg. Dette er f.eks. vigtigt for personer, i hvis kroppe produktionen af ​​proteiner forstyrres, når de vaccineres med mRNA-vacciner – dvs. dem der nogle gange bruges mod corona – og for hvem disse vacciner derfor kun har en begrænset effekt.

Hovedårsagen er dog, at hvis vacciner mod kræft skal blive normen en dag, skal forskellige effektive strategier undersøges for at give specifikke immunceller essentiel nøgleinformation.

Antigen plus immunaktivator koblet til nanopartikler

Den nye vaccineklasse består af to komponenter:For det første antigenet, som er specifikt for tumorcellen og skal genkendes af immunsystemet som en "fjende", så at sige, og for det andet immunaktivatoren - en "stikker". ", der ryster op i immunsystemet.

Som immunaktivator bruger forskerne derivatet af et kemisk molekyle, der blev opdaget af Sunil A. David i USA, og som allerede bruges med succes i den indiske coronavaccine Covaxin. I sig selv er dette molekyle for aktivt og potent og ville forårsage voldsomme inflammatoriske reaktioner i hele kroppen. Derfor knytter forskerholdet det til en bærer - mere præcist til polymerbaserede nanopartikler, der har en gel-lignende konsistens, er biologisk nedbrydelige og lokalt begrænser virkningen af ​​immunaktivatoren. Disse materialer i nanoskala med diametre på mindre end 100 nanometer er omtrent på størrelse med vira - immunsystemets celler genkender dem derfor meget godt, spiser dem og vågner på denne måde fra deres dvaletilstand. Nanopartiklerne åbner således en direkte vej ind i immunsystemet. Og:"Ved at binde dem til nanopolymerer var vi i stand til at drosle immunresponset til det ønskede niveau," forklarer Nuhn.

Vaccine dræber specifikt tumorceller

For at vaccinen kan målrette tumoren, skal du vide:Hvad adskiller tumorvæv fra sundt væv – med andre ord, hvilke specifikke antigener findes på canceren? Dette kan meget vel være patientspecifikt. "Hvis en tumor diagnosticeres i de tidlige stadier, begynder et kapløb med tiden for at producere den patientspecifikke vaccine så hurtigt som muligt," forklarer Nuhn.

To develop the new vaccine classes, the researchers first use a model antigen. They have generated various tumors that carry this model antigen—either on the surface or inside. Initial studies are promising; the T cells activated by the vaccine only kill tumor cells that carry the antigen on their surface or even inside. Healthy tissue, on the other hand, is not affected. "The polymer-based nanocarrier is a helpful toolbox to further evaluate antigen-specific vaccines and to develop further vaccine-based therapeutic concepts against cancer," Nuhn says. One thing must be said, however:Several years of further research will be needed before such vaccines can cure patients of tumors. Nor will it be possible to combat all types of cancer with a vaccine. + Udforsk yderligere

Emerging vaccine nanotechnology