Johns Hopkins-forskare har identifierat små partiklar som överladdar terapeutiska cancervacciner, som tränar immunsystemet att attackera tumörer. Dessa nya lipidnanopartiklar – små strukturer gjorda av fett – stimulerar inte bara ett tvådelat immunsystemsvar som förbättrar kroppens förmåga att bekämpa cancer utan gör också vacciner mer effektiva för att rikta in sig på tumörer.
"Denna forskning markerar en avgörande vändpunkt i vår förståelse av hur lipidnanopartiklar kan utnyttjas för att optimera immuniteten mot cancer", säger Hai-Quan Mao, chef för Johns Hopkins Institute for NanoBioTechnology och professor vid Whiting School of Engineerings institution för materialvetenskap. och teknik. "Våra resultat öppnar upp nya vägar för att förbättra effektiviteten av RNA-baserade behandlingar för cancer och infektionssjukdomar."
Teamets resultat visas i Nature Biomedical Engineering .
Lipidnanopartiklar, kända för sin användning för att leverera budbärar-RNA i COVID-19-vacciner, har fått uppmärksamhet som bärare i cancerimmunterapi. Tidigare forskning fokuserade på att optimera lipidnanopartiklar för att utlösa ett starkt svar från T-hjälpar 1-celler, celler som gör det möjligt för immunsystemet att identifiera och attackera cancerceller.
Med hjälp av en ny screeningsmetod, Mao och Yining Zhu, en biomedicinsk ingenjör Ph.D. kandidaten och samarbetspartnern Sean C. Murphy, professor i patologi vid University of Washington, finjusterade sammansättningen av lipidnanopartiklar för att anpassa och maximera immunsvarsaktivering. De identifierade lipidnanopartiklar som genererade svar samtidigt med hjälp av två parallella vägar för att presentera tumörantigener för både Th1- och Th2-celler, en annan typ av hjälpceller.
Teamet kombinerade också lipidnanopartiklar med "checkpoint-inhibitor treatment", en typ av cancerimmunterapiläkemedel som hjälper immunsystemet att känna igen och attackera cancerceller. Dessa hämmare blockerar "checkpoints:" molekyler på immunceller som antingen stimulerar eller hämmar ett immunsvar. Cancerceller undviker ibland dessa kontrollpunkter och blir därmed oupptäckta av immunsystemet. Mao-teamets LNP:er förbättrar terapiernas förmåga att minska tumörstorleken och förlänga patientens överlevnadstid.
Forskarna säger att deras studie är unik eftersom den visar att lipidnanopartiklar kan öka både Th1- och Th2-svar, vilket ger koordinerade attacker på cancer av flera immuncellstyper.
"Denna dubbla attack-metoden representerar ett nytt framsteg inom cancerbehandling," sade Zhu.
Mer information: Yining Zhu et al, Screening för lipidnanopartiklar som modulerar immunaktiviteten hos T-hjälparceller mot ökad antitumöraktivitet, Nature Biomedical Engineering (2023). DOI:10.1038/s41551-023-01131-0
Journalinformation: Nature Biomedical Engineering
Tillhandahålls av Johns Hopkins University
