อนุภาคนาโนช่วยเพิ่มเซลล์ภูมิคุ้มกัน

Anonim

การเขียนโปรแกรมระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายเพื่อโจมตีเซลล์มะเร็งมีผลในการรักษามะเร็งเม็ดเลือดเช่นมะเร็งเม็ดเลือดขาวและมะเร็งเม็ดเลือดขาว กลยุทธ์นี้พิสูจน์ให้เห็นถึงความท้าทายสำหรับเนื้องอกที่เป็นของแข็งเช่นมะเร็งเต้านมหรือปอด แต่นักวิจัยของ MIT ได้คิดค้นวิธีการใหม่ ๆ เพื่อเพิ่มการตอบสนองต่อระบบภูมิคุ้มกันต่อเนื้องอกที่เป็นของแข็ง

โดยการพัฒนา "เป้สะพายหลัง" นาโนที่ถือเป็นยากระตุ้นภูมิคุ้มกันและยึดติดกับเซลล์ T ได้โดยตรงวิศวกรของ MIT ได้แสดงให้เห็นว่าพวกเขาสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเซลล์ T ได้โดยไม่มีผลข้างเคียงที่เป็นอันตราย ในมากกว่าครึ่งหนึ่งของสัตว์ที่ได้รับการรักษาเนื้องอกหายไปอย่างสมบูรณ์

"เราพบว่าคุณสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของการรักษาด้วยเซลล์ T ด้วยยาแบ็คแพ็คซึ่งช่วยให้เซลล์ T ผู้บริจาคสามารถอยู่รอดและทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งกว่านั้นยิ่งไปกว่านั้นเราประสบความสำเร็จโดยที่ไม่มีความเป็นพิษที่คุณเห็นด้วยการฉีดยาอย่างเป็นระบบ "ดาร์เรลเออร์ไวน์ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมชีวภาพและวิศวกรรมวัสดุศาสตร์ซึ่งเป็นสมาชิกของสถาบัน Koch Institute for Cancer Research ของ MIT กล่าวและผู้เขียนอาวุโสของการศึกษา

เออร์ไวน์เป็นหนึ่งในผู้ร่วมก่อตั้ง บริษัท ชื่อ Torque Biotherapeutics ซึ่งวางแผนจะเริ่มการทดลองทางคลินิกในช่วงฤดูร้อนนี้ ผู้เขียนนำบทความฉบับดังกล่าวซึ่งปรากฏในฉบับที่ 9 กรกฎาคมของ Nature Biotechnology เป็นอดีต MIT postdoc Li Tang ซึ่งปัจจุบันเป็นสถาบันเทคโนโลยีแห่งสหพันธรัฐสวิส (EPFL) และอดีตนักศึกษาระดับอุดมศึกษาของ MIT Yiran Zheng

การควบคุมระบบภูมิคุ้มกัน

เซลล์ T เป็นเซลล์ภูมิคุ้มกันเฉพาะที่เดินเตร่ร่างกายระบุและฆ่าเซลล์ที่ติดเชื้อ นักวิจัยมะเร็งได้รับความสนใจจากความเป็นไปได้ในการควบคุมเซลล์ภูมิคุ้มกันเหล่านี้เพื่อทำลายเนื้องอกโดยใช้วิธีการที่เรียกว่าการบำบัดด้วยเซลล์ T เซลล์บุญธรรม เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้นักวิจัยจำเป็นต้องสามารถสร้างกลุ่ม T เซลล์ขนาดใหญ่ที่สามารถรับรู้และโจมตีเนื้องอกได้

เออร์ไวน์กล่าวว่า "ความคิดทั่วไปคือการเติบโตขึ้นจำนวนมากของเซลล์ T ที่มีเนื้องอกที่เฉพาะเจาะจงและจากนั้นใส่ลงในผู้ป่วย

นักวิจัยได้พัฒนาวิธีการหลักสองวิธีในการสร้างประชากรของเซลล์ T ที่สามารถโจมตีเนื้องอกได้ หนึ่งคือการลบเซลล์ T เฉพาะเนื้องอกจากการตรวจชิ้นเนื้อมะเร็ง, การเจริญเติบโตพวกเขาในจานแล็บแล้วกลับไปยังผู้ป่วย อีกวิธีหนึ่งก็คือการหมุนเวียนเซลล์ T จากเลือดของผู้ป่วยและดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อกำหนดเป้าหมายโปรตีนที่พบบนพื้นผิวของเซลล์เนื้องอกหรือแสดงให้เห็นถึงโปรตีนจากเนื้องอกด้วยความหวังว่าเซลล์ T จะเริ่มทำงานกับโปรตีนเหล่านั้น

วิธีการเหล่านี้ได้แสดงให้เห็นถึงความสำเร็จบางอย่างกับ lymphomas และ leukemias แต่ได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นการยากที่จะสร้างการตอบสนองต่อภูมิคุ้มกันที่แข็งแกร่งต่อเนื้องอกที่เป็นของแข็ง นักวิจัยได้พยายามที่จะเพิ่มการตอบสนองต่อเนื้องอกที่เป็นของแข็งโดยการฉีดสารกระตุ้นภูมิคุ้มกันที่เรียกว่า cytokines พร้อมกับเซลล์ T อย่างไรก็ตามยาเหล่านี้มีผลข้างเคียงที่เป็นอันตรายรวมทั้งการอักเสบเนื่องจากมีแนวโน้มที่จะกระตุ้นเซลล์ T ที่พวกเขาพบ ซึ่งจะ จำกัด จำนวนยาที่สามารถให้ได้

เพื่อเอาชนะ Irvine และเพื่อนร่วมงานของเขาได้ใช้เทคนิคในการกระตุ้นเฉพาะเซลล์ T เฉพาะตัวของเนื้องอก ในปีพ. ศ. 2553 พวกเขารายงานวิธีการดังกล่าวโดยติดดาวฤกษ์เล็ก ๆ ที่เรียกว่าไลโปโซมกับเนื้องอกที่กำหนดเป้าหมายเซลล์ T liposome เหล่านี้มีปริมาณไซโตไคน์ที่สามารถปล่อยออกมาเพื่อกระตุ้นเฉพาะเซลล์ T ที่ใกล้เคียง อย่างไรก็ตามอนุภาคเหล่านี้สามารถพกพายาได้เพียงเล็กน้อยและพวกเขาก็เริ่มปลดปล่อยยานี้ทันทีที่มีการฉีดเข้าไปในร่างกาย

สำหรับการศึกษาเทคโนโลยีชีวภาพธรรมชาตินักวิจัยได้สร้างอนุภาคนาโนชนิดใหม่ที่สามารถพกพาได้มากขึ้นถึง 100 เท่าและไม่ปล่อยออกมาจนกว่าหลังจากที่เซลล์ T พบเนื้องอก อนุภาคเหล่านี้ประกอบด้วยเจลที่ทำจากโมเลกุลของ cytokine IL-15 ซึ่งจับตัวกันโดยตัวกากบาทที่ถูกออกแบบมาเพื่อลดเฉพาะเมื่อเซลล์ T ที่มีอนุภาคมาถึงเนื้องอกและเริ่มทำงาน การกระตุ้นนี้เป็นสัญญาณจากการเปลี่ยนแปลงทางเคมีในผิวของเซลล์ T

เออร์ไวน์กล่าวว่า "นั่นทำให้เราสามารถเชื่อมโยงการกระตุ้นเซลล์ T กับอัตราการปล่อยยาได้ "nanogels จะละลายเมื่อเซลล์ T อยู่ในสถานที่ที่พวกเขาเห็นแอนติเจนเนื้องอก: ในเนื้องอกและในเนื้องอก - ระบายน้ำต่อมน้ำเหลืองยาเสพติดได้รับการปล่อยตัวออกมาได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุดในเว็บไซต์ที่คุณต้องการและไม่อยู่ในสุขภาพบางส่วน เนื้อเยื่อที่อาจทำให้เกิดปัญหา "

การตอบสนองที่ดีขึ้น

นักวิจัยได้ทดสอบวิธีนี้ในหนูที่มีเซลล์ T ถูกออกแบบทางพันธุกรรมเพื่อแสดงตัวรับเซลล์ T ซึ่งมุ่งเป้าหมายไปที่โปรตีนที่พบในเนื้องอกของเนื้องอก ในประมาณ 60 เปอร์เซ็นต์ของหนูการรักษามีประสิทธิภาพเพื่อให้เนื้องอกหายไปอย่างสมบูรณ์หลังจากการรักษาหลาย นักวิจัยยังได้แสดงให้เห็นว่าการยึดอนุภาคนาโนไว้กับเซลล์ T มนุษย์ที่ถูกดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อกำหนดเป้าหมายเซลล์ glioblastoma ทำให้พวกเขาสามารถฆ่าเซลล์ glioblastoma ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

นักวิจัยยังพบว่าด้วยอนุภาคนาโนพวกเขาสามารถให้หนูได้มากถึงแปดเท่าของ IL-15 โดยไม่มีผลข้างเคียงเมื่อเทียบกับการฉีดยาทั่วร่างกาย

บริษัท Torque Biotherapeutics ซึ่งเป็น บริษัท ที่ทำการทดลองทางคลินิกเพื่อการรักษานี้มีแผนที่จะทดสอบในเนื้องอกหลายแบบ Irvine กล่าวว่าความหวังคือแนวทางนี้สามารถใช้ได้กับเนื้องอกที่เป็นของแข็งหรือเลือดตราบเท่าที่มีเป้าหมายที่รู้จักกันดีซึ่งสามารถตั้งโปรแกรมไว้ในเซลล์ T ได้ ตอนนี้เขากำลังวางแผนที่จะสำรวจว่ายาอื่นที่ไม่ใช่ IL-15 อาจมีประสิทธิภาพมากขึ้นในการกระตุ้น T cells หรือไม่

menu
menu