Karakterisering och upptag av M2-riktade nanoliposomer. en representativ illustration av nanoliposomer som visar inkorporering av HSPC, PAPC och PGPC fosfolipid. b Typiskt histogram som visar storleksfördelningen av HSPC-nanoliposomer (HSPC-L, HSPC:Cholesterol = 8:2), PAPC-L (PAPC:HSPC:Cholesterol = 3:5:2) och PGPC-L (PGPC:HSPC:Cholesterol) = 3:5:2) erhållen från dynamisk ljusspridningsmetod. c Typiskt kromatogram av lipidblandningar isolerade från PAPC-L och PGPC-L, analyserade med ultrahögpresterande vätskekromatografi (uHPLC) med koronaladdad aerosoldetektor (CAD). d Stabilitetsanalys av nanoliposomer med hjälp av storleksmätning i odlingsmedia vid 37 °C under 24 h. t.ex. Representativa fluorescerande bilder av cellulärt upptag av 1,1'-dioktadecyl-3,3,3',3'-tetrametylindokarbocyanin (DiI)-innehållande HSPC-L, PAPC-L och PGPC-L av M1- och M2-differentierade makrofager från THP-1-monocyter vid t = 2 h. Blå:DAPI, Röd:nanoliposomer märkta med DiI, skalstapel =50 µm. f Representativa flödescytometrihistogram och liposomalt upptag (medelfluorescensintensitet (MFI)) av HSPC-L, PAPC-L (3:5:2) eller PGPC-L (3:5:2) av M1- och M2-makrofager efter inkubation för 2 h (vänster till höger:***p = 0,000037, *p = 0,012). g Liposomalt upptag (MFI) av PAPC-L (2:6:2, 1:7:2) eller PGPC-L (2:6:2) av M1- och M2-makrofager efter inkubation i 2 h (vänster till höger:* *p = 0,0013, *p = 0,031). Data representerar medelvärdet + standardfelet för medelvärdet (SEM) från tre oberoende experiment. Statistisk analys utfördes med multipla oparade t-tester med korrigering för flera jämförelser med Holm-Sidaks metod. Kredit:Nature Communications (2022). DOI:10.1038/s41467-022-32091-9
Forskare vid avdelningen för Advanced Organ Bioengineering and Therapeutics (Faculty of S&T, TechMed Centre) publicerade nyligen en ny cancerimmunterapi i den vetenskapliga tidskriften Nature Communications . I sin forskning utvecklade Prof Dr. Jai Prakash och hans team nydesignade nanopartiklar som kan rikta in sig på kroppens immunceller för att vända dem mot cancer.
Inom cancerforskningen har det blivit alltmer känt att tumörceller kan förändra alliansen mellan vissa specifika makrofager för att hjälpa tumören att växa. "Makrofager är celler som fungerar som dammsugarna i ditt immunsystem. Normalt fångar de inkräktare och förstör dem, men tumörceller kan kapa dessa celler för att hjälpa dem att spridas i hela kroppen", förklarar Prakash.
Prakash och hans team designade nanopartiklar som tränar dessa tumörstödjande "dåliga" makrofager till celler som kommer att bekämpa tumörer. Dessa små (100–200 nanometer diameter) cellliknande strukturer måste dock först hitta makrofagerna innan de kan påbörja träningen. Prakash säger, "Det var en av frågorna vi försökte besvara med den här forskningen:Hur får vi våra nanopartiklar på rätt plats och till rätt makrofag."
För att lösa denna utmaning var forskarna tvungna att förändra nanopartiklarna. Nanopartiklarna består av ett dubbelt lager av specifika lipider (fosfolipider) som kallas nanoliposomer. Dessa lipider har långa svansar som gärna håller ihop mellan det dubbla lagret. "Vi bytte ut några av lipiderna till de med en något kortare laddad svans som kan "vända" till den yttre ytan, förklarar Prakash. De dåliga makrofagerna kan känna igen dessa vända svansar och sedan äta upp hela partikeln.
"När vi visste hur vi skulle rikta in oss på de dåliga makrofagerna, blev det dags att träna dem att bekämpa tumören igen", säger Prakash. Forskarna lade till en liten komponent av bakteriecellväggen, som kan träna makrofager, till de "svansvängande" nanoliposomerna i dubbelskiktsväggen hos dessa nanopartiklar. Dessa molekyler tas sedan också upp av de dåliga makrofagerna som sedan tränar dem att döda cancerceller. Om man riktar in sig på denna förening på detta sätt förhindrar man att den identifieras av fel celler och förhindrar därmed skador på andra delar av kroppen.
I publikationen visar forskarna inte bara att de kapade makrofagerna kan tränas om för att bekämpa cancercellerna igen, vilket hämmar tumörtillväxten med 70 % i brösttumörmusmodeller. "I våra möss förhindrade terapin metastaser, cancercellernas förmåga att spridas genom kroppen," säger Prakash. De tränade makrofagerna hindrade tumörcellerna från att "förbereda" lungvävnad för att vara värd för tumörceller - en process före metastasering. När en tumörcell kom till lungorna var vävnaden inte klar och tumörcellen kunde inte starta en ny tumör. + Utforska vidare
