Wetenschap
Een scanning-elektronenmicroscoopafbeelding toont een koolstofnanobuisbundel die wordt gebruikt om antigenen te clusteren en de productie van T-cellen te stimuleren. Krediet:Tarek Fahmy/Yale University
(PhysOrg.com) -- Ingenieurs van Yale University hebben ontdekt dat de defecten in koolstofnanobuisjes ervoor zorgen dat T-celantigenen in het bloed clusteren en de natuurlijke immuunrespons van het lichaam stimuleren. Hun bevindingen, die verschijnen als het omslagartikel van het 20 april nummer van het tijdschrift Langmuir , zou de huidige adoptieve immunotherapie kunnen verbeteren, een behandeling die wordt gebruikt om het vermogen van het lichaam om kanker te bestrijden te vergroten.
Adoptieve immunotherapie omvat het extraheren van het bloed van een patiënt, zodat het aantal natuurlijk voorkomende T-cellen (een soort witte bloedcel) zich in het laboratorium beter kan vermenigvuldigen. Hoewel het lichaam zijn eigen tumorbestrijdende T-cellen produceert, ze worden vaak onderdrukt door de tumor en zijn te weinig om effectief te zijn. Wetenschappers stimuleren de productie van T-cellen buiten het lichaam met behulp van verschillende stoffen die T-celantigenen stimuleren om in hoge concentraties te clusteren. Hoe beter deze stoffen zijn in het clusteren van T-celantigenen, hoe groter de proliferatie van immuuncellen. Zodra er voldoende T-cellen zijn geproduceerd, het bloed wordt teruggevoerd naar het lichaam van de patiënt.
Het Yale-team had eerder het onverwachte effect gemeld dat koolstofnanobuisjes hadden op de productie van T-cellen. Ze ontdekten dat de antigenen, wanneer gepresenteerd op het oppervlak van de nanobuisjes, stimuleerde de T-celrespons veel effectiever dan het coaten van andere substraten zoals polystyreen in de antigenen, hoewel de totale hoeveelheid gebruikte antigenen hetzelfde bleef.
Nu hebben ze de reden achter de verhoogde stimulatie ontdekt. Ze ontdekten dat de antigenen zich in hoge concentraties clusteren rond de kleine defecten in de koolstofnanobuisjes.
"Koolstofnanobuisbundels lijken op een micro-omgeving van een lymfeklier, die een soort labyrint-geometrie heeft, " zei Tarek Fahmy, universitair hoofddocent chemische technologie en biomedische technologie aan Yale en senior auteur van het artikel. "De nanobuisbundels lijken de fysiologie na te bootsen en meer antigenen te adsorberen, het bevorderen van een grotere immunologische respons."
Huidige adoptieve immunotherapie duurt weken om voldoende T-cellen te produceren, maar laboratoriumtests toonden aan dat de nanobuisjes dezelfde T-celconcentratie produceerden in slechts een derde van de tijd, zei Fammy.
Koolstofnanobuisjes kunnen problemen veroorzaken, zoals een embolie, bij gebruik in het lichaam. Maar dit is niet het geval wanneer ze worden gebruikt in bloed dat is afgenomen bij de patiënt, zei Fammy. Volgende, het team zal werken aan een manier om de koolstofnanobuisjes effectief uit het bloed te verwijderen voordat het wordt teruggegeven aan de patiënt.
"We denken dat dit een heel interessant gebruik van koolstofnanobuisjes is. Het is een manier om de unieke eigenschappen van dit materiaal op een veilige manier te benutten voor biologische toepassing."
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com