(Phys.org) — Wetenschappers aan de Yale University hebben een nieuwe kankerimmunotherapie ontwikkeld die snel groeit en de immuuncellen van een patiënt buiten het lichaam versterkt met behulp van koolstof nanobuisjes-polymeercomposieten; de immuuncellen kunnen dan weer in het bloed van een patiënt worden geïnjecteerd om de immuunrespons te versterken of kanker te bestrijden.

Zoals gemeld 3 augustus in Natuur Nanotechnologie , de onderzoekers gebruikten gebundelde koolstofnanobuizen (CNT's) om cytotoxische T-cellen te incuberen, een type witte bloedcel dat belangrijk is voor de functies van het immuunsysteem. Volgens de onderzoekers is de topografie van de CNT's verbetert de interactie tussen cellen en langetermijnculturen, zorgt voor een snelle en effectieve stimulatie van de cytotoxische T-cellen die belangrijk zijn voor het uitroeien van kanker.

De onderzoekers wijzigden de CNT's door ze chemisch te binden aan polymere nanodeeltjes die Interleukine-2 bevatten, een celsignaleringseiwit dat de groei en proliferatie van T-cellen stimuleert. Aanvullend, om de methoden van het lichaam na te bootsen voor het stimuleren van cytotoxische T-celproliferatie, de wetenschappers bezaaiden de oppervlakken van de CNT's met moleculen die aangaven welke van de cellen van de patiënt vreemd of giftig waren en moesten worden aangevallen.

Over een periode van 14 dagen, het aantal op het composiet nanosysteem gekweekte T-cellen groeide met een factor 200, volgens de onderzoekers. Ook, de methode vereist 1, 000 keer minder Interleukine-2 dan conventionele kweekomstandigheden. Voorafgaand aan de injectie werd een magneet gebruikt om de CNT-polymeercomposieten van de T-cellen te scheiden.

"Bij het onderdrukken van de immuunrespons van het lichaam, tumoren zijn als een kasteel met een gracht eromheen, " zegt Tarek Fahmy, een universitair hoofddocent biomedische technologie en de hoofdonderzoeker van de studie. "Onze methode rekruteert aanzienlijk meer cellen voor de strijd en bewapent ze om superkillers te worden."

Volgens Fammy, eerdere procedures voor het stimuleren van antigeenspecifieke T-cellen vereisten dat de geoogste immuuncellen van de patiënt werden blootgesteld aan andere cellen die activering en proliferatie stimuleren, een kostbare procedure die een nadelige reactie op vreemde cellen riskeert. Het gebruik van magnetische CNT-polymeercomposieten door het Yale-team elimineert dat risico door eenvoudige, goedkope magneten.

"Modulerende nanotechnologieën kunnen unieke kansen bieden voor veelbelovende nieuwe therapieën zoals T-celimmunotherapie, " zegt Tarek Fadel, hoofdauteur van het onderzoek en een Yale-postdoc die momenteel stafwetenschapper is bij het National Nanotechnology Coordination Office. "Ingenieurs maken vorderingen in de richting van het ontwerp van de volgende generaties nanomaterialen, verdere doorbraak mogelijk maken op vele terreinen, inclusief kankeronderzoek."