Forskare vid University of Michigan har haft första framgångar hos möss som använde nanodiskar för att leverera ett skräddarsytt terapeutiskt vaccin för behandling av tumörer i tjocktarm och melanom.
"Vi utbildar i grunden immunförsvaret med dessa nanoskivor så att immunceller kan attackera cancerceller på ett personligt sätt, sa James Moon, John Gideon Searle biträdande professor i farmaceutiska vetenskaper och biomedicinsk teknik.
Personlig immunterapi är ett snabbt växande forskningsområde i kampen mot cancer.
Det terapeutiska cancervaccinet använder nanoskivor laddade med tumörneoantigener, som är unika mutationer som finns i tumörceller. Genom att generera T-celler som känner igen dessa specifika neoantigener, Tekniken riktar sig mot cancermutationer och kämpar för att eliminera cancerceller och förhindra tumörtillväxt.
Till skillnad från förebyggande vaccinationer, terapeutiska cancervacciner av denna typ är avsedda att döda etablerade cancerceller.
"Tanken är att dessa vaccinnanoskivor kommer att trigga immunsystemet att bekämpa befintliga cancerceller på ett personligt sätt, " sa Moon.
Nanodisc-tekniken testades på möss med etablerade melanom- och tjocktarmscancertumörer. Efter vaccinationen, tjugosju procent av T-cellerna i blodet hos mössen i studien riktade sig mot tumörerna.
I kombination med immunkontrollpunktshämmare, en befintlig teknologi som förstärker T-cells tumörbekämpande svar, nanodisktekniken dödade tumörer inom 10 dagar efter behandling i majoriteten av mössen. Efter att ha väntat 70 dagar, forskare injicerade sedan samma möss med samma tumörceller, och tumörerna stöttes bort av immunsystemet och växte inte.
"Detta tyder på att immunsystemet "kom ihåg" cancercellerna för långsiktig immunitet, " sa Rui Kuai, U-M doktorand i läkemedelsvetenskap och huvudförfattare till studien.
"Den heliga gralen i cancerimmunterapi är att utrota tumörer och förhindra framtida återfall utan systemisk toxicitet, och våra studier har gett mycket lovande resultat på möss, " sa Moon.
Tekniken är gjord av extremt små, syntetiska högdensitetslipoproteiner som mäter ungefär 10 nanometer. Som jämförelse, ett människohår är 80, 000 till 100, 000 nanometer bred.
"Det är en kraftfull vaccinteknologi som effektivt levererar vaccinkomponenter till rätt celler i rätt vävnader. Bättre leverans leder till bättre T-cellssvar och bättre effektivitet, "sade studiens medförfattare Anna Schwendeman, U-M biträdande professor i farmaci.
Nästa steg är att testa nanodiskteknologin i en större grupp av större djur, sa Moon.
EVOQ Therapeutics, ett nytt U-M spinoff bioteknikföretag, har grundats för att översätta dessa resultat till kliniken. Lukasz Ochyl, doktorand i läkemedelsvetenskap, är också medförfattare.
Studien, "Designer nanoskivor för vaccin för personlig cancerimmunterapi, "är schemalagd för förskottspublicering online den 26 december Naturmaterial hemsida.
