Nyt nanokompleks udløser immunsystemet på metastaser
Et nyt nanokompleks gør en tumor harmløs – og oven i købet træner den immunsystemet til at opdage og eliminere metastaser.
Et internationalt forskerhold ledet af Dr. Johannes Karges fra fakultetet for kemi og biokemi ved Ruhr Universitetet i Bochum, Tyskland, har udviklet nanopartikler, der akkumuleres i kræftceller og eliminerer dem efter at være blevet fotoaktiveret. Derudover mærker de dem på en sådan måde, at immunceller lærer at eliminere lignende celler i hele kroppen. Det betyder, at selv uopdagede metastaser kan behandles. Forskerne præsenterede deres resultater i tidsskriftet Nature Communications .
Kræftens ondsindede natur betyder, at de spredes i hele kroppen:celler fra den primære tumor vokser ind i omgivende væv og rejser gennem blodbanen og lymfesystemet til fjerne organer, hvor de danner sekundære metastatiske tumorer. "Mens vi nu har effektive metoder til at bekæmpe primære tumorer, er metastaser stadig meget svære at behandle," forklarer Johannes Karges. "90 procent af mennesker, der dør af kræft, dør af metastaser og tumorregression, ikke af den primære tumor."
Sammen med et internationalt team har han udviklet et lægemiddel pakket i nanopartikler, der indgives i blodbanen. "Tumorer vokser hurtigt og ukontrolleret, og deres væv er derfor utæt," beskriver han. "I modsætning til i sunde væv ophobes nanopartiklerne derfor let i dem." Dette betyder også, at partiklerne fortrinsvis akkumuleres i tumorceller.
Trin et:Behandling af en kendt tumor
På tidspunktet for administrationen er lægemidlet stadig ineffektivt. Den træder kun i kraft, når den aktiveres med lys. Hvis der er tilstrækkelige nanopartikler i en påvist tumor, kan de aktiveres ved bestråling med lys, fx under operation. Efter denne energitilførsel sikrer den aktive art, at immunogen celledød sker:tumorcellerne, der indeholder de fotoaktiverede nanopartikler, elimineres, og tumoren behandlet med denne metode forsvinder.
Trin to:Sender immunceller på en søgning
Men det er ikke alt. Nanopartiklerne og deres lys-inducerede virkning forårsager massiv oxidativ stress i det endoplasmatiske retikulum af cellerne i den behandlede tumor. "Dette advarer kroppens eget immunsystem," forklarer Karges.
"Immuncellerne erkender, at noget går helt galt i celler af denne type, og at sådanne celler derfor skal elimineres." Dette gælder ikke kun cellerne i selve den fotobehandlede tumor, men for alle celler af samme slags i hele kroppen. "I overensstemmelse hermed begynder immunsystemet at lede efter yderligere metastaser og gør dem uskadelige," siger Karges.
Forskerholdet beviste dette aktive princip i forsøg på kræftceller og i dyremodeller. De anvendte det til effektivt at behandle mus, der var blevet implanteret med celler fra metastaserede og uhelbredelige humane tumorer.
"Nu leder vi efter industrielle partnere, som vil hjælpe os med at gennemføre mere dybdegående undersøgelser," siger Karges. Han forventer, at der skal flere års udviklingsarbejde til, før teknologien kan bruges bredt i kliniske applikationer.
Flere oplysninger: Huiling Zhou et al., Theranostisk billeddannelse og multimodal fotodynamisk terapi og immunterapi ved hjælp af mTOR-signalvejen, Nature Communications (2023). DOI:10.1038/s41467-023-40826-5
Journaloplysninger: Nature Communications
Leveret af Ruhr-Universitaet-Bochum
Varme artikler
-
Forskere bøjer nanotråde i 2-D og 3-D strukturerDette er et falskfarvet scanningselektronmikroskopbillede af zigzag-nanotrådene, hvor de lige sektioner er adskilt af trekantede led, og specifikke enhedsfunktioner er præcist lokaliseret ved de bøjed -
Nye arter af elektroner kan føre til bedre databehandlingScanning tunneling microscopy (STM) billede af grafen på Ir(111). Billedstørrelsen er 15 nm × 15 nm. Kredit:ESRF Elektroner, der bryder reglerne og bevæger sig vinkelret på det anvendte elektriske -
Rationel hybridisering af N-doteret grafen/carbon nanorør til oxygenreduktion og oxygenudviklingsre…Kredit:Tsinghua University Forskere ved Tsinghua University, Kina, og Nanyang Teknologiske Universitet, Singapore, har designet en iboende dispers nanocarbon-arkitektur, der hybridiserer N-doteret -
Det mindste U-M-logo demonstrerer avanceret displayteknologiEt optisk mikroskopibillede af et 12-by-9-micron U-M-logo produceret med denne nye farvefilterproces. Kredit:Jay Guo I et skridt mod mere effektiv, mindre og højere definition skærme, en professor
- I Nairobi, genbrugsskøjt rydder op i slummen
- Negativ kapacitans kunne bringe mere effektive transistorer
- Forskere forbedrer plasticiteten af keramiske materialer ved stuetemperatur
- Nye proteinnanopartikler gør det muligt for forskere at spore celler og interaktioner i dem
- Sådan forbliver muslinger isfri i en iskold verden
- Billede:Dragon løfter af