Kræftceller bruger små tentakler til at undertrykke immunsystemet

For at vokse og sprede sig skal kræftceller undslippe immunsystemet. Efterforskere fra Brigham and Women's Hospital og MIT brugte nanoteknologiens kraft til at opdage en ny måde, hvorpå kræft kan afvæbne sine potentielle cellulære angribere ved at udvide nanoskala tentakler, der kan nå ind i en immuncelle og trække dens kraftpakke ud. Udslupning af immuncellens mitokondrier styrker kræftcellen og udtømmer immuncellen. De nye resultater, offentliggjort i Nature Nanotechnology , kunne føre til nye mål for udvikling af næste generation af immunterapi mod cancer.

"Kræft dræber, når immunsystemet undertrykkes, og kræftceller er i stand til at metastasere, og det ser ud til, at nanorør kan hjælpe dem med at gøre begge dele," sagde den tilsvarende forfatter Shiladitya Sengupta, Ph.D., meddirektør for Brigham's Center for Engineered Therapeutics . "Dette er en helt ny mekanisme, hvorved kræftceller undslipper immunsystemet, og det giver os et nyt mål at gå efter."

For at undersøge, hvordan kræftceller og immunceller interagerer på nanoskalaniveau, opstillede Sengupta og kolleger eksperimenter, hvor de dyrkede brystkræftceller og immunceller, såsom T-celler. Ved hjælp af felt-emission scanningselektronmikroskopi fik de et glimt af noget usædvanligt:​​Kræftceller og immunceller så ud til at være fysisk forbundet med små ranker, med bredder for det meste i området 100-1000 nanometer. (Til sammenligning er et menneskehår cirka 80.000 til 100.000 nanometer). I nogle tilfælde kom nanorørene sammen for at danne tykkere rør. Holdet farvede derefter mitokondrier – som leverer energi til celler – fra T-cellerne med et fluorescerende farvestof og så, mens lysegrønne mitokondrier blev trukket ud af immuncellerne, gennem nanorørene og ind i kræftcellerne.

"Ved omhyggeligt at bevare cellekulturens tilstand og observere intracellulære strukturer, så vi disse sarte nanorør, og de stjal immuncellernes energikilde," sagde medkorrespondrende forfatter Hae Lin Jang, Ph.D., en hovedforsker i centret for Engineered Therapeutics. "Det var meget spændende, fordi denne form for adfærd aldrig før var blevet observeret i kræftceller. Dette var et hårdt projekt, da nanorørene er skrøbelige, og vi var nødt til at håndtere cellerne meget forsigtigt for ikke at bryde dem."

Forskerne så derefter på, hvad der ville ske, hvis de forhindrede kræftcellerne i at kapre mitokondrier. Da de injicerede en hæmmer af nanorørdannelse i musemodeller, der blev brugt til at studere lungekræft og brystkræft, så de en betydelig reduktion i tumorvækst.

"Et af målene inden for cancerimmunterapi er at finde kombinationer af terapier, der kan forbedre resultaterne," sagde hovedforfatter Tanmoy Saha, Ph.D., en postdoc-forsker i Center for Engineered Therapeutics. "Baseret på vores observationer er der bevis for, at en hæmmer af nanorørdannelse kan kombineres med cancerimmunterapier og testes for at se, om det kan forbedre resultaterne for patienter." + Udforsk yderligere

Eksperimentelt lægemiddel øger immunterapiens effektivitet ved bugspytkirtelkræft hos mus