Kliniska prövningar med patienters egna immunceller för att rikta tumörer har gett lovande resultat. Dock, detta tillvägagångssätt fungerar vanligtvis bara när patienter också får stora doser läkemedel som är utformade för att hjälpa immunceller att föröka sig snabbt, och dessa droger har livshotande biverkningar. Nu har ett team av MIT -ingenjörer tagit fram ett sätt att leverera de nödvändiga drogerna genom att smuggla dem inom nanopartiklar som är fästa vid cellerna som skickas in för att bekämpa tumören. Som ett resultat, immuncellstimulerande läkemedel når bara sina avsedda mål, minskar risken för patienten kraftigt.
Det nya tillvägagångssättet kan dramatiskt förbättra framgångsgraden för immuncellterapier, som lovar att behandla många typer av cancer, säger Darrell Irvine. Dr Irvine ledde laget som publicerade sina resultat i tidskriften Nature Medicine. "Det vi letar efter är den extra knuff som kan ta immuncellterapi från att arbeta i en delmängd av människor till att arbeta i nästan alla patienter, och för att ta oss närmare botemedel mot sjukdomar snarare än att bromsa utvecklingen, "sade Dr Irvine. Den nya metoden kan också användas för att leverera andra typer av cancerläkemedel eller för att främja blodcellsmognad hos benmärgstransplantatmottagare, enligt forskarna.
För att utföra immuncellterapi, läkare tar bort en typ av immuncell som kallas T -celler från patienten, konstruera dem för att rikta tumören, och injicera dem tillbaka i patienten. Dessa T -celler jagar sedan och förstör tumörceller. Kliniska prövningar pågår där immuncellterapi testas på patienter med äggstocks- och prostatacancer, liksom melanom.
Immuncellterapi är ett mycket lovande sätt att behandla cancer, men att få det att fungera har visat sig vara utmanande. De största begränsningarna idag inkluderar att skaffa tillräckligt med T -celler som är specifika för cancercellen och sedan få dessa T -celler att fungera korrekt hos patienten. För att övervinna dessa hinder, forskare har försökt injicera patienter med adjuvansläkemedel som stimulerar T-celltillväxt och spridning. Interleukinerna-naturligt förekommande kemikalier som hjälper till att främja T-celltillväxt-har gett lovande resultat i kliniska prövningar på människor, men interleukinbehandling kan ge allvarliga biverkningar, inklusive hjärt- och lungfel, vid infusion i blodet i stora doser.
Dr Irvine och hans kollegor tog ett nytt tillvägagångssätt:För att undvika giftiga biverkningar, de vände sig till lipidbaserade nanopartiklar som de kan fästa vid svavelinnehållande molekyler som normalt finns på T-cellytan. Utredarna laddade två interleukiner - IL -15 och IL -21 - i nanopartiklarna, och injicerade sedan nanopartikel-T-cellkombinationen i möss med lung- och benmärgstumörer. När cellerna nått tumörerna, nanopartiklarna försämrades gradvis och släppte ut läkemedlet under en veckolång period. Läkemedelsmolekylerna fäste sig till receptorer på ytan av samma celler som bar dem, stimulera dem att växa och dela sig.
Inom 16 dagar, alla tumörer i mössen som behandlats med T -celler som bär drogerna försvann. Dessa möss överlevde till slutet av 100-dagars experimentet, medan möss som inte fick någon behandling dog inom 25 dagar, och möss som mottog antingen T -celler ensamma eller T -celler med injektioner av interleukiner dog inom 75 dagar.
Dr Irvine och hans kollegor visade också att de kunde fästa sina nanopartiklar på ytan av omogna blodkroppar som finns i benmärgen, som vanligtvis används för att behandla leukemi. Patienter som får benmärgstransplantationer måste förstöra sin egen benmärg med strålning eller kemoterapi före transplantationen, vilket gör dem sårbara för infektion i cirka sex månader medan den nya benmärgen producerar blodkroppar. Att leverera läkemedel som påskyndar produktionen av blodceller tillsammans med benmärgstransplantationen kan förkorta immunsuppressionsperioden, göra processen säkrare för patienter, säger Dr Irvine. I Naturmedicin papper, hans team rapporterar framgångsrikt att förbättra blodcellens mognad hos möss genom att leverera ett sådant läkemedel tillsammans med cellerna.
Detta jobb, som delvis stöddes av National Cancer Institute, beskrivs i ett papper med titeln, "Terapeutisk cellteknik med ytkonjugerade syntetiska nanopartiklar." En sammanfattning finns tillgänglig på tidskriftens webbplats.
