Nanopartikkelit antavat immuunisoluille vauhtia

VO5 Nanopartikkelit (Saattaa 2019).

Anonim

Kehon immuunijärjestelmän ohjelmointi hyökkää- mään syöpäsoluja on saanut lupaavia tuloksia veriryhmien, kuten lymfooman ja leukemian, hoidossa. Tämä taktiikka on osoittautunut haastavammaksi kiinteille kasvaimille, kuten rinta- tai keuhkosyöpille, mutta MIT-tutkijat ovat nyt keksineet uuden tavan vahvistaa immuunivastetta kiinteisiin kasvaimiin.

Kehittämällä nanopartikkeleita "rinkkeja", jotka pitävät immuuni-stimuloivia lääkkeitä ja liittävät ne suoraan T-soluihin, MIT-insinöörit osoittivat hiiren tutkimuksessa, että ne voisivat parantaa näitä T-solujen toimintaa ilman haitallisia sivuvaikutuksia. Yli puolessa hoidetuista eläimistä kasvaimet kadonneet kokonaan.

"Löysimme, että voisit parantaa merkittävästi T-solu-hoidon tehokkuutta selkäreputetuilla lääkkeillä, jotka auttavat luovuttajan T-soluja selviytymään ja toimimaan tehokkaammin. Tärkeämpää on, että saavutimme sen ilman mitään myrkyllisyyttä, jota näet systeemisesti injektoimalla lääkkeitä, sanoo biologisen insinöörin ja materiaalitekniikan professori Darrell Irvine, MIT: n Koch Institute of Integrative Cancer Researchin jäsen ja tutkimuksen johtava kirjailija.

Irvine on yksi Torque Biotherapeutics -yrityksen perustajista, joka aikoo aloittaa tämän lähestymistavan kliiniset tutkimukset tänä kesänä. Luonnon bioteknologian heinäkuun 9. numerossa ilmestyvän paperin johtajat ovat entinen MIT-postdoc Li Tang, joka on nykyään Sveitsin liittovaltion teknologiainstituutissa (EPFL) ja entinen MIT-opiskelija Yiran Zheng.

Käytä immuunijärjestelmää

T-solut ovat erikoistuneita immuunisoluja, jotka vaelevat kehoa, tunnistavat ja tappavat tartunnan saaneet solut. Syövätutkijoita on jo pitkään ollut kiehtoi mahdollisuus hyödyntää näitä immuunisoluja tuhoamaan tuumoreita lähestymistavalla, jota kutsutaan adoptiiviseksi T-soluterapiaksi. Tämän saavuttamiseksi tutkijoiden on pystyttävä luomaan suuria T-solujen populaatioita, jotka voivat tunnistaa ja hyökätä kasvaimeen.

"Yleinen ajatus on kasvattaa suuria määriä T-soluja, jotka ovat kasvainspesifisiä ja infusoivat niitä potilailla", Irvine sanoo.

Tutkijat ovat kehittäneet kaksi ensisijaista tapaa luoda T-solujen populaatiot, jotka voivat hyökätä kasvaimia. Yksi on tuumorispesifisten T-solujen poistaminen kasvainbiopsian avulla, kasvattaa ne laboratorioastiassa ja sitten palauttaa ne potilaaseen. Toinen on ottaa kiertäviä T-soluja potilaan verestä ja muokata niitä joko geneettisesti siten, että ne kohdistavat kasvainsolun pinnalle löydettyä proteiinia tai altistavat kasvainproteiineille toivoen, että T-solut aktivoidaan näitä proteiineja vastaan.

Nämä menetelmät ovat osoittaneet jonkin verran menestystä lymfoomien ja leukemioiden varalta, mutta on osoittautunut vaikeaksi saada aikaan voimakasta immuunivastetta kiinteisiin kasvaimiin. Tutkijat ovat yrittäneet lisätä vastausta kiinteisiin tuumoreihin injektoimalla immunosimuloivia lääkkeitä, joita kutsutaan sytokiineiksi yhdessä T-solujen kanssa. Näillä lääkkeillä on kuitenkin haitallisia sivuvaikutuksia, mukaan lukien tulehdus, koska niillä on taipumus stimuloida mitä tahansa T-solua, jota he kohtaavat. Tämä rajoittaa annettavan lääkkeen määrää.

Tämän voittamiseksi Irvine ja hänen kollegansa ovat työskennelleet tekniikoilla, jotka stimuloivat vain kasvainspesifisiä T-soluja. Vuonna 2010 he ilmoittivat tapaa tehdä tämä liittämällä pieniä palloja, joita kutsutaan liposomeiksi kasvainten kohdentamista T-soluille. Näillä liposomeilla on sytokiinin hyötykuorma, joka voidaan vapauttaa stimuloimaan vain läheisiä T-soluja. Kuitenkin hiukkaset voisivat kuljettaa vain pienen määrän lääkettä, ja ne alkoivat vapauttaa lääkettä heti, kun T-solut ruiskutettiin kehoon.

Nature Biotechnology -tutkimuksessa tutkijat loivat uudenlaisen nanopartikkelin, joka pystyy kuljettamaan 100-kertaisesti enemmän lääkettä eikä vapauta sitä vasta sen jälkeen, kun T-solut kohtaavat kasvainta. Nämä hiukkaset koostuvat geelistä, joka on valmistettu sytokiinin IL-15 molekyyleistä, jotka on pidetty yhdessä ristikytkimen kanssa, joka on suunniteltu hajottamaan vain, kun hiukkasten sisältävä T-solu saavuttaa tuumorin ja aktivoituu. Tämä aktivointi ilmaisee kemiallisen muutoksen T-solujen pinnalla.

"Se antoi meille mahdollisuuden yhdistää T-soluaktivaatio lääkkeen vapautumisnopeuteen", Irvine sanoo. "Nanogelit ovat etupäässä liukenevia, kun T-solut ovat paikoissa, joissa ne näkevät kasvainantigeeniä: kasvaimessa ja tuumorivälitteisissä imusolmukkeissa. Lääke vapautuu tehokkaimmin paikoissa, joissa sitä halutaan, eikä tietyissä terveissä kudos, jossa se voi aiheuttaa ongelmia. "

Tehostettu vastaus

Tutkijat testasivat tätä lähestymistapaa hiirillä, joiden T-soluja muokattiin geneettisesti T-solureseptorin ilmentämiseksi, joka kohdistuu melanooma-kasvaimissa havaittuun proteiiniin. Noin 60 prosentilla hiiristä hoito oli niin tehokas, että kasvaimet hävisivät kokonaan monien hoitojen jälkeen. Tutkijat osoittivat myös, että nanohiukkasten kiinnittäminen ihmisen T-soluihin, jotka oli geneettisesti muunnettu kohde glioblastoomasoluihin, mahdollisti niiden tappavan glioblastoomasoluja paljon tehokkaammin.

Tutkijat havaitsivat myös, että nanopartikkeleilla ne voisivat antaa hiirille kahdeksan kertaa yhtä paljon IL-15: tä ilman sivuvaikutuksia verrattuna lääkkeen ruiskeen koko kehoon.

Torque Biotherapeutics, joka suorittaa kliinisiä tutkimuksia tämän hoidon, aikoo testata sitä monissa erilaisissa kasvaimissa. Irvine sanoo, että toivo on, että tämä lähestymistapa voisi toimia minkä tahansa kiinteän tai veren kasvaimen osalta, kunhan on tunnettua kohteeseen, joka voidaan ohjelmoida T-soluihin. Hän aikoo nyt tutkia, voivatko muut kuin IL-15-lääkkeet olla jopa tehokkaampia stimuloimaan T-soluja.

menu
menu