Nanopartikler forstærker potentiel kræftvaccinekraft

Johns Hopkins-forskere har identificeret små partikler, der supercharger terapeutiske kræftvacciner, som træner immunsystemet til at angribe tumorer. Disse nye lipid-nanopartikler - bittesmå strukturer lavet af fedt - stimulerer ikke kun en tostrenget immunsystemrespons, der forbedrer kroppens evne til at bekæmpe kræft, men gør også vacciner mere effektive til at målrette mod tumorer.

"Denne forskning markerer et afgørende vendepunkt i vores forståelse af, hvordan lipid-nanopartikler kan udnyttes til at optimere anticancer-immunitet," sagde Hai-Quan Mao, direktør for Johns Hopkins' Institute for NanoBioTechnology og professor ved Whiting School of Engineering's Department of Materials Science. og Engineering. "Vores resultater åbner op for nye veje til at forbedre effektiviteten af ​​RNA-baserede behandlinger for kræft og infektionssygdomme."

Holdets resultater vises i Nature Biomedical Engineering .

Lipid-nanopartikler, der er gjort berømte for deres brug til levering af messenger-RNA i COVID-19-vacciner, har fået opmærksomhed som bærere i cancerimmunterapi. Tidligere forskning fokuserede på at optimere lipid-nanopartikler for at udløse en stærk respons fra T-hjælper 1-celler, celler der gør det muligt for immunsystemet at identificere og angribe kræftceller.

Ved hjælp af en ny screeningsmetode, Mao og Yining Zhu, en biomedicinsk ingeniør Ph.D. kandidat og samarbejdspartner Sean C. Murphy, professor i patologi ved University of Washington, finjusterede sammensætningen af ​​lipid-nanopartikler for at tilpasse og maksimere immunresponsaktivering. De identificerede lipid-nanopartikler, der genererede responser samtidigt ved hjælp af to parallelle veje til at præsentere tumorantigener til både Th1- og Th2-celler, en anden type hjælpercelle.

Holdet kombinerede også lipidnanopartikler med "checkpoint-hæmmerbehandling", en type kræftimmunterapilægemiddel, der hjælper immunsystemet med at genkende og angribe kræftceller. Disse inhibitorer blokerer "checkpoints:" molekyler på immunceller, der enten stimulerer eller hæmmer et immunrespons. Kræftceller undslipper nogle gange disse kontrolpunkter og bliver dermed uopdaget af immunsystemet. Mao-teamets LNP'er forbedrer lægemidlernes evne til at reducere tumorstørrelsen og forlænge patientens overlevelsestid.

Forskerne siger, at deres undersøgelse er unik, fordi den viser, at lipidnanopartikler kan booste både Th1- og Th2-reaktioner, hvilket producerer koordinerede angreb på cancer fra flere immuncelletyper.

"Denne dobbeltangrebstilgang repræsenterer et nyt fremskridt inden for kræftbehandling," sagde Zhu.

Flere oplysninger: Yining Zhu et al., Screening for lipid-nanopartikler, der modulerer immunaktiviteten af ​​hjælper-T-celler mod øget antitumoraktivitet, Nature Biomedical Engineering (2023). DOI:10.1038/s41551-023-01131-0

Journaloplysninger: Nature biomedicinsk teknik

Leveret af Johns Hopkins University