Nanopartikel-plantevirusbehandling viser lovende bekæmpelse af metastaserende kræftformer hos mus

En eksperimentel behandling lavet af en plantevirus er effektiv til at beskytte mod en bred vifte af metastaserende kræftformer hos mus, ifølge en ny undersøgelse fra University of California San Diego.

Behandlingen, der består af nanopartikler fremstillet af cowpea mosaikvirus - en virus, der inficerer sortøjede ærteplanter - viste bemærkelsesværdig succes med at forbedre overlevelsesrater og undertrykke væksten af ​​metastatiske tumorer på tværs af forskellige kræftmodeller, herunder tyktarm, ovarie, melanom og bryst. Kræft. Lignende resultater blev også observeret, når behandlingen blev givet til mus, hvis tumorer blev fjernet kirurgisk.

Resultaterne blev offentliggjort for nylig i Advanced Science .

Den nye undersøgelse bygger på tidligere forskning fra laboratoriet af Nicole Steinmetz, professor i nanoteknik, direktør for Center for Nano-ImmunoEngineering og meddirektør for Center for Engineering in Cancer, alt sammen ved UC San Diego. Steinmetz og kolleger har brugt cowpea mosaik virus nanopartikler til at udløse immunsystemet til at bekæmpe kræft og forhindre det i at sprede sig og gentage sig.

I tidlige undersøgelser involverede tilgangen at injicere plantevirusnanopartiklerne direkte i tumorer for at stimulere et immunrespons. Selvom virussen er ikke-smitsom hos pattedyr, genkender kroppens immunceller det stadig som fremmed, hvilket udløser en robust immunreaktion mod den eksisterende tumor såvel som eventuelle fremtidige tumorer.

Nu viser Steinmetz og hendes team, at plantevirusnanopartiklerne ikke behøver at blive injiceret direkte i tumorer for at være effektive. Administration af nanopartiklerne forbedrede systemisk overlevelsesrater og hæmmede metastaser på tværs af forskellige cancertyper.

"Her behandler vi ikke etablerede tumorer eller metastatisk sygdom - vi forhindrer dem i at dannes. Vi tilbyder en systemisk behandling for at vække kroppens immunsystem for at eliminere sygdommen, før metastaser overhovedet dannes og sætter sig," sagde Steinmetz.

For at lave nanopartiklerne dyrkede forskerne sortøjede ærteplanter i laboratoriet og inficerede dem med cowpea mosaikvirus. Millioner af kopier af virussen blev dyrket og høstet i form af kugleformede nanopartikler, som ikke krævede yderligere modifikation før brug i eksperimenter. "Naturens kraftfulde nanopartikler, som produceret i sortøjede ærteplanter," sagde Steinmetz.

Forskerne testede effektiviteten af ​​behandlingen i musemodeller af tyktarms-, ovarie-, melanom- og brystkræft. Mus injiceret med cowpea mosaikvirus nanopartikler - og derefter udfordret med metastatiske tumorer en uge senere - udviste forbedrede overlevelsesrater og reduceret tumorvækst sammenlignet med ubehandlede mus. Selv når de blev udfordret med nye tumorer en måned senere, udviste behandlede mus lignende resultater.

Forskerne er særligt begejstrede for behandlingens effektivitet efter operationen. I et andet sæt eksperimenter resulterede administration af nanopartikler efter kirurgisk fjernelse af tumorer i forbedrede overlevelsesrater og nedsat tumorgenvækst hos mus.

"Selv hvis du udfører operation for at fjerne tumorerne, er ingen operation perfekt, og der er udvækst af metastaser, hvis der ikke ydes yderligere behandling," sagde Steinmetz.

"Her bruger vi vores plantevirus-nanopartikler efter operationen til at booste immunsystemet for at afvise enhver resterende sygdom og forhindre cirkulerende tumorceller fra metastatisk udsåning. Vi fandt ud af, at det virker rigtig, rigtig godt."

Målet er at ruste op til kliniske forsøg. Efterhånden som forskningen skrider frem, vil holdet udføre sikkerhedsundersøgelser og udforske behandlingens effektivitet hos kæledyr med kræft. Fremtidige undersøgelser vil også fokusere på at forstå de mekanismer, der ligger til grund for de immunforstærkende egenskaber af cowpea mosaikvirus nanopartikler.

Flere oplysninger: Young Hun Chung et al., Systemisk administration af Cowpea Mosaic Virus demonstrerer bred beskyttelse mod metastatiske kræftformer, Avanceret videnskab (2024). DOI:10.1002/advs.202308237

Journaloplysninger: Avanceret videnskab

Leveret af University of California - San Diego