Klinische onderzoeken waarbij de eigen immuuncellen van patiënten worden gebruikt om tumoren aan te pakken, hebben veelbelovende resultaten opgeleverd. Echter, deze benadering werkt meestal alleen wanneer patiënten ook grote doses medicijnen krijgen die zijn ontworpen om immuuncellen te helpen zich snel te vermenigvuldigen, en die medicijnen hebben levensbedreigende bijwerkingen. Nu heeft een team van MIT-ingenieurs een manier bedacht om de noodzakelijke medicijnen te leveren door ze binnen nanodeeltjes te smokkelen die zijn bevestigd aan de cellen die worden gestuurd om de tumor te bestrijden. Als resultaat, het immuuncelstimulerende medicijn bereikt alleen de beoogde doelen, het risico voor de patiënt aanzienlijk verminderen.

De nieuwe aanpak zou het slagingspercentage van immuunceltherapieën drastisch kunnen verbeteren, die veelbelovend zijn voor de behandeling van vele soorten kanker, zegt Darrell Irvine. Dr. Irvine leidde het team dat de resultaten publiceerde in het tijdschrift Nature Medicine. "Waar we naar op zoek zijn, is het extra duwtje dat immuunceltherapie zou kunnen veranderen van het werken bij een subset van mensen naar het werken bij bijna alle patiënten, en om ons dichter bij de genezing van ziekten te brengen in plaats van de progressie te vertragen, " zei Dr. Irvine. De nieuwe methode kan ook worden gebruikt om andere soorten kankermedicijnen toe te dienen of om de rijping van bloedcellen te bevorderen bij ontvangers van beenmergtransplantaties, volgens de onderzoekers.

Om immuunceltherapie uit te voeren, artsen verwijderen een type immuuncel genaamd T-cellen van de patiënt, construeer ze om zich op de tumor te richten, en injecteer ze terug in de patiënt. Die T-cellen jagen vervolgens op en vernietigen tumorcellen. Er zijn klinische proeven aan de gang waarin immuunceltherapie wordt getest bij patiënten met eierstok- en prostaatkanker, evenals melanoom.

Immuunceltherapie is een veelbelovende benadering voor de behandeling van kanker, maar het aan het werk krijgen bleek een uitdaging. De belangrijkste beperkingen van vandaag zijn onder meer het verkrijgen van voldoende van de T-cellen die specifiek zijn voor de kankercel en het vervolgens laten werken van die T-cellen bij de patiënt. Om die obstakels te overwinnen, onderzoekers hebben geprobeerd patiënten te injecteren met adjuvante geneesmiddelen die de groei en proliferatie van T-cellen stimuleren. De interleukinen - natuurlijk voorkomende chemicaliën die de groei van T-cellen helpen bevorderen - hebben veelbelovende resultaten opgeleverd in klinische onderzoeken bij mensen, maar interleukinetherapie kan ernstige bijwerkingen veroorzaken, waaronder hart- en longfalen, wanneer het in grote doses in de bloedbaan wordt toegediend.

Dr. Irvine en zijn collega's kozen voor een nieuwe aanpak:om toxische bijwerkingen te voorkomen, ze wendden zich tot op lipiden gebaseerde nanodeeltjes die ze kunnen hechten aan zwavelbevattende moleculen die normaal op het T-celoppervlak worden aangetroffen. De onderzoekers laadden twee interleukines - IL-15 en IL-21 - in de nanodeeltjes, en vervolgens de combinatie van nanodeeltjes-T-cellen in muizen met long- en beenmergtumoren geïnjecteerd. Zodra de cellen de tumoren bereikten, de nanodeeltjes werden geleidelijk afgebroken en gaven het medicijn gedurende een periode van een week vrij. De medicijnmoleculen hechtten zich aan receptoren op het oppervlak van dezelfde cellen die ze droegen, stimuleren om te groeien en te delen.

Binnen 16 dagen, alle tumoren in de muizen die waren behandeld met T-cellen die de medicijnen droegen, verdwenen. Die muizen overleefden tot het einde van het 100 dagen durende experiment, terwijl muizen die geen behandeling kregen binnen 25 dagen stierven, en muizen die ofwel alleen T-cellen ofwel T-cellen met injecties van interleukines kregen, stierven binnen 75 dagen.

Dr. Irvine en zijn collega's toonden ook aan dat ze hun nanodeeltjes konden hechten aan het oppervlak van onrijpe bloedcellen in het beenmerg, die vaak worden gebruikt om leukemie te behandelen. Bij patiënten die een beenmergtransplantatie ondergaan, moet vóór de transplantatie hun eigen beenmerg worden vernietigd met bestraling of chemotherapie, waardoor ze ongeveer zes maanden kwetsbaar zijn voor infectie, terwijl het nieuwe beenmerg bloedcellen aanmaakt. Het toedienen van medicijnen die de aanmaak van bloedcellen versnellen samen met de beenmergtransplantatie kan de periode van immunosuppressie verkorten, het proces veiliger maken voor patiënten, zegt dr. Irvine. In de Natuurgeneeskunde papier, zijn team rapporteert met succes het verbeteren van de rijping van bloedcellen bij muizen door een dergelijk medicijn samen met de cellen af ​​​​te leveren.

Dit werk, die gedeeltelijk werd ondersteund door het National Cancer Institute, wordt gedetailleerd beschreven in een document met de titel, "Therapeutische celtechniek met aan het oppervlak geconjugeerde synthetische nanodeeltjes." Een samenvatting is beschikbaar op de website van het tijdschrift.