Vikten av forskning om immunsystemets roll i utveckling och terapi av onkologiska sjukdomar betonades av Kungliga Akademien, som nyligen utsåg James Allison och Tasuku Honjo till mottagare av 2018 års Nobelpris i fysiologi eller medicin för att ha lanserat ett effektivt nytt sätt att attackera cancer genom att behandla immunsystemet snarare än tumören. Under de senaste decennierna, det har bevisats att effektiviteten av befintliga anti-cancerterapistrategier (t.ex. kemoterapi och/eller strålbehandling) ökar om den tillämpade behandlingen leder till celldöd genom immunogen celldöd (ICD), som är associerad med aktiveringen av kroppens antitumörimmunsvar, vilket resulterar i den mest fullständiga elimineringen av tumören.

Immunitet spelar en enorm roll i kroppens kamp mot cancer. Varje dag, immunsystemets celler kontrollerar alla celler i vår kropp för "normalitet" och dödar de degenererade cellerna. Ibland gömmer sig celler från immunsystemet och slipper den immunologiska kontrollen, och sedan utvecklas en tumör. I dag, det finns många olika sätt att hantera tumörer, men ofta visar sig de vara obotliga. Dock, färsk forskning visar att om immunsystemet så småningom börjar se en tumör, kroppen kan vinna kampen med den. Detta är anledningen till att immunogen celldöd har blivit ett föremål för närmare studier för forskare vid Lobachevsky-universitetet i Nizhny Novgorod (Ryssland).

Den immunogena celldöden kännetecknas av frisättningen av skadeassocierade molekylära mönster (DAMPs) och/eller cytokiner/kemokiner av de döende cellerna, därmed lanserar ett starkt antitumörimmunsvar. Celler som dör i processen av immunogen celldöd fungerar som vaccin genom att aktivera immunsystemet, vilket i sin tur genererar ett specifikt anti-tumör T-cells immunsvar. Därför, för närvarande, det finns en betydande mängd forskning inom experimentell cancerterapi som syftar till att öka immunogeniciteten hos döende cancerceller genom användning av biomaterial för riktad leverans av antitumörmedel.

Ett team av forskare från Lobachevsky University (UNN) under Gent University Professor Dmitry Krysko, Ledande forskare vid institutionen för allmän och medicinsk genetik vid UNN Institute of Biology and Biomedicine, har publicerat en översiktsartikel "An emerging role for nanomaterials in increase immunogenicity of cancer cell death") i tidskriften BBA—Reviews on Cancer. Artikeln presenterar aktuella idéer om möjligheten att använda nanomaterial vid behandling av cancer, inklusive deras förmåga att inducera en immunogen form av cancercellsdöd (den så kallade ICD).

Enligt Maria Vedunova, Direktör för UNN Institute of Biology and Biomedicine, artikeln belyser de grundläggande principerna för begreppet immunogen celldöd, dess molekylära grund, och diskuterar den potentiella användningen av DAMPs som biomarkörer för anti-cancerterapi effektivitet.

"Artikeln visar också mångfalden av typer och strukturer av biomaterial som används i utvecklingen av nya terapeutiska strategier, och diskuterar deras roll för att öka effektiviteten av kemoterapi. Särskilt, resultaten av experimentellt arbete på djur presenteras, bevisar att immunogeniciteten hos kemoterapeutiska medel kan ökas genom att använda biomaterial (nanopartiklar av olika typer, liposomer, etc.) för deras leverans. I tur och ordning, det leder till en minskning av risken för metastaser och en ökning av den långsiktiga överlevnaden. Förutom, användningen av biomaterial möjliggör tillförsel samtidigt av både ett kemoterapeutiskt medel och adjuvanser (t.ex. agonisterna för huvudkomponenterna i det medfödda immunsystemet - avgiftsliknande receptorer (TLR) och indolamin 2, 3-dioxygenas (IDO)-hämmare), som kan förstärka immunsvarens roll i förhållande till celldöd som sker via den immunogena vägen, " konstaterar Maria Vedunova.

En annan fördel med att använda biomaterial, fortsätter Tatiana Mishchenko, Seniorforskare vid UNN-laboratoriet för utveckling av neuroskyddsmetoder, är att implementera riktad leverans av ett kemoterapeutiskt medel till tumörceller, därigenom avsevärt öka innehållet av läkemedlet i tumören och minska dess toxicitet för normala kroppsceller. "Inkapsling av läkemedel i nanopartiklar förhindrar också ansamling av läkemedel i vitala organ (t.ex. i hjärtat och tarmarna) och möjliggör användning av högre doser, vilket är omöjligt när du använder ett gratis läkemedel som har uttalade biverkningar, " förklarar Tatiana Mishchenko.

Studien har stor betydelse för utvecklingen av praktisk medicin. Inom ramen för forskningen, alla moderna idéer har samlats om det immunogena celldödsfenomenet som är så viktigt ur kampen mot cancer.

Framtida forskning och kliniska prövningar kommer att visa om användningen av biomaterial är den optimala strategin för att modulera immunogeniciteten hos döende cancerceller och kommer att tillhandahålla den information som krävs för att utveckla nya cancerbehandlingsstrategier, särskilt, det terapeutiska konceptet att aktivera den immunogena celldöden vid gliom (en av de "värsta" hjärntumörerna).