(Phys.org) —Att aktivera kroppens immunsystem för att attackera cancer och förhindra att den återkommer är en av cancerforskningens heliga graler på grund av dess förmåga att specifikt rikta in sig på cancer och söka nästan var som helst i kroppen efter skurkiga tumörer. Även om området har gjort vissa framsteg, och immunterapi för malignt melanom och prostatacancer har bevisat sitt värde vid behandling av mänskliga sjukdomar, det verkar som om ingen allmän strategi kommer att fungera vid alla typer av cancer. Två nya artiklar visar hur nanopartiklar kan bli viktiga verktyg för att stimulera immunsystemet att svara på cancer.
Arbete från Rebekah Drezeks grupp vid Baylor College of Medicine, till exempel, visar att guldnanopartiklar effektivt kan leverera stora mängder immunsystemstimulerande nukleinsyror till makrofager, aktiverar asätare celler och gör det möjligt för dem att attackera tumörer hos djur. Detta arbete rapporterades i tidskriften PLoS ETT .
BCM-teamet har arbetat med korta bitar av syntetiska nukleinsyror som innehåller upprepade segment av cytosin-fosfat-guanin (CpG) som är kända för att minska den immunhämmande aktiviteten hos tumörer. Att vara effektiv, dock, dessa molekyler måste administreras i höga doser, väcker oro för toxicitet. Dr Drezek resonerade, fastän, att eftersom nanopartiklar tas upp naturligt av makrofager och andra immunstimulerande celler som kallas dendritiska celler, de kan visa sig användbara som målinriktade tillförselmedel som skulle kunna förstärka immunsvaret associerat med CpG-nukleinsyror utan de associerade biverkningarna.
Experiment på möss verkar visa just det. När det administreras till tumörbärande möss, guld-nanopartiklar belagda med ett lager av CpG-nukleinsyror producerade ett markant immunsvar som hämmade tumörtillväxt och ökade överlevnaden för de behandlade djuren. Forskarna visade att nanopartikel-CpG-behandling ökade immuncellernas rörelse in i tumörer utan att producera förhöjda nivåer av kraftfulla signalmolekyler kända som cytokiner som kan orsaka oönskade toxiciteter. Baserat på dessa resultat, Dr Drezeks grupp planerar att undersöka om detta tillvägagångssätt kan fungera synergistiskt med andra typer av terapi och i modeller av metastaserande sjukdom.
Forskare vid Sanford Burnham Medical Research Institute tar ett annat tillvägagångssätt, använder modifierade kolnanorör som transportmedel för medel som kommer att stänga av celler som kallas T-regulatoriska (T-reg) celler. När närvarande, dessa celler undertrycker immunförsvaret. Genom att rikta in sig på T-reg-celler som finns specifikt i tumörer, Massimo Bottini och hans kollegor hoppas kunna öka effekten av ett brett utbud av cancerimmunterapier, inklusive den typ som Dr Drezeks grupp håller på att utveckla. Dr. Bottinis-gruppen publicerade resultaten av sina studier i tidskriften Biokonjugatkemi .
Detta senaste arbete har belyst vikten av T-reg-celler som finns i tumörer för att undertrycka immunsystemets förmåga att förstöra tumörer. Det har också visat sig att dessa tumörassocierade celler överuttrycker en molekyl som kallas den glukokortikoid-inducerade TNFR-relaterade receptorn (GITR) där T-reg-celler som finns i resten av kroppen inte gör det. I ett viktigt första steg, Dr. Bottini och hans medarbetare visade att bindning av en GITR-målmolekyl till kolnanorör utlöser en dramatisk ökning av upptaget av denna konstruktion av T-reg-celler i tumörer, men inte av de i andra delar av kroppen. Forskarna noterar att denna prestation representerar den första selektiva intratumörinriktningen av T-reg-celler. "Vi hoppas att det kommer att bana väg för nya onkologiska immunterapier baserade på T-reg-selektiv funktionell manipulation, " skrev utredarna.
Arbetet med guld nanopartikelleverans av DNA, som delvis stöddes av National Cancer Institute, beskrivs i en artikel med titeln, "Guldnanopartikelleverans av modifierad CpG stimulerar makrofager och hämmar tumörtillväxt för förbättrad immunterapi." Hela artikeln finns tillgänglig gratis på tidskriftens webbplats.
Arbetet med kolnanorör beskrivs i en artikel med titeln, "In vivo-inriktning av intratumörreglerande T-cell med PEG-modifierade enkelväggiga kolnanorör." En sammanfattning av denna artikel finns tillgänglig på tidskriftens webbplats. Visa abstrakt
