Immunterapins löfte i kampen mot cancer väckte internationell uppmärksamhet efter att två forskare vann ett Nobelpris i år för att de släppt lös immunsystemets förmåga att eliminera tumörceller.

Men deras inställning, som hindrar cancerceller från att stänga av immunsystemets kraftfulla T-celler innan de kan bekämpa tumörer, är bara ett sätt att använda kroppens naturliga försvar mot dödliga sjukdomar. Ett team av Vanderbilt University bioingenjörer tillkännagav idag ett stort genombrott i en annan:penetrerande tumörinfiltrerande immunceller och vrid på en strömbrytare som säger åt dem att börja slåss. Teamet designade en partikel i nanoskala för att göra det och fann tidig framgång med att använda den på mänsklig melanomvävnad.

"Tumörer är ganska konstiga och har utvecklat många sätt att undvika upptäckt från vårt immunsystem, sade John T. Wilson, biträdande professor i kemi- och biomolekylär teknik och biomedicinsk teknik. "Vårt mål är att rusta upp immunsystemet med de verktyg det behöver för att förstöra cancerceller.

"Checkpoint blockad har varit ett stort genombrott, men trots den enorma inverkan det fortsätter att ha, vi vet också att det finns många patienter som inte svarar på dessa behandlingar. Vi har utvecklat en nanopartikel för att hitta tumörer och leverera en specifik typ av molekyl som produceras naturligt av våra kroppar för att bekämpa cancer."

Den molekylen kallas cGAMP, och det är det primära sättet att koppla på vad som kallas stimulatorn av interferongener (STING):en naturlig mekanism som kroppen använder för att skapa ett immunsvar som kan bekämpa virus eller bakterier eller rensa ut maligna celler. Wilson sa att hans teams nanopartikel levererar cGAMP på ett sätt som startar immunsvaret inuti tumören, vilket resulterar i generering av T-celler som kan förstöra tumören från insidan och även förbättra svaren på checkpointblockad.

Medan Vanderbilt-teamets forskning fokuserade på melanom, deras arbete indikerar också att detta kan påverka behandlingen av många cancerformer, Wilson sa, inklusive bröst, njure, huvud och nacke, neuroblastom, kolorektal och lungcancer.

Hans resultat visas idag i en artikel med titeln "Endosomolytic Polymersomes Increase the Activity of Cyclic Dinucleotide STING Agonists to Enhance Cancer Immunotherapy" i tidskriften Naturens nanoteknik .

Daniel Shae, en Ph.D. student i Wilsons team och första författare till manuskriptet, sa att processen började med att utveckla rätt nanopartikel, byggd med "smarta" polymerer som svarar på förändringar i pH som han konstruerade för att öka styrkan av cGAMP. Efter 20 eller så iterationer, teamet hittade en som kunde leverera cGAMP och aktivera STING effektivt i musens immunceller, sedan mustumörer och så småningom mänskliga vävnadsprover.

"Det är verkligen spännande eftersom det visar att en dag, denna teknik kan ha framgång hos patienter, " sa Shae.