För att växa och spridas måste cancerceller undvika immunförsvaret. Utredare från Brigham and Women's Hospital och MIT använde nanoteknikens kraft för att upptäcka ett nytt sätt att cancer kan avväpna sina blivande cellulära angripare genom att sträcka ut nanoskala tentakler som kan nå in i en immuncell och dra ut dess kraftpaket. Att slurra ut immuncellens mitokondrier driver upp cancercellen och utarmar immuncellen. De nya rönen, publicerade i Nature Nanotechnology , skulle kunna leda till nya mål för att utveckla nästa generation av immunterapi mot cancer.

"Cancer dödar när immunsystemet undertrycks och cancerceller kan metastasera, och det verkar som om nanorör kan hjälpa dem att göra båda", säger motsvarande författare Shiladitya Sengupta, Ph.D., meddirektör för Brigham's Center for Engineered Therapeutics . "Detta är en helt ny mekanism genom vilken cancerceller undviker immunsystemet och det ger oss ett nytt mål att gå efter."

För att undersöka hur cancerceller och immunceller interagerar på nanoskalanivå, satte Sengupta och kollegor upp experiment där de samodlade bröstcancerceller och immunceller, såsom T-celler. Med hjälp av fältemissionsskanningselektronmikroskopi, fick de en glimt av något ovanligt:​​Cancerceller och immunceller verkade vara fysiskt förbundna med små rankor, med bredder mestadels i intervallet 100-1000 nanometer. (Som jämförelse är ett människohår ungefär 80 000 till 100 000 nanometer). I vissa fall kom nanorören samman för att bilda tjockare rör. Teamet färgade sedan mitokondrier – som ger energi åt celler – från T-cellerna med ett fluorescerande färgämne och såg hur ljusgröna mitokondrier drogs ut ur immuncellerna, genom nanorören och in i cancercellerna.

"Genom att noggrant bevara cellkulturens tillstånd och observera intracellulära strukturer, såg vi dessa ömtåliga nanorör och de stal immuncellernas energikälla", säger medkorrespondent författare Hae Lin Jang, Ph.D., en huvudutredare vid centret för Engineered Therapeutics. "Det var väldigt spännande eftersom den här typen av beteende aldrig tidigare har observerats i cancerceller. Det här var ett tufft projekt eftersom nanorören är ömtåliga och vi var tvungna att hantera cellerna väldigt försiktigt för att inte bryta dem."

Forskarna tittade sedan för att se vad som skulle hända om de förhindrade cancercellerna från att kapa mitokondrier. När de injicerade en hämmare av nanorörsbildning i musmodeller som användes för att studera lungcancer och bröstcancer, såg de en signifikant minskning av tumörtillväxten.

"Ett av målen inom cancerimmunterapi är att hitta kombinationer av terapier som kan förbättra resultaten", säger huvudförfattaren Tanmoy Saha, Ph.D., en postdoktor vid Center for Engineered Therapeutics. "Baserat på våra observationer finns det bevis för att en hämmare av nanorörsbildning kan kombineras med cancerimmunterapier och testas för att se om det kan förbättra resultaten för patienter." + Utforska vidare

Experimentellt läkemedel ökar immunterapins effektivitet vid pankreascancer hos möss