Onderzoekers van het UT Southwestern Medical Center hebben een eerste in zijn soort nanodeeltjesvaccin-immunotherapie ontwikkeld die zich richt op verschillende soorten kanker.

Het nanovaccin bestaat uit tumorantigenen - tumoreiwitten die door het immuunsysteem kunnen worden herkend - in een synthetisch polymeer nanodeeltje. Nanodeeltjesvaccins leveren minuscule deeltjes die het immuunsysteem stimuleren om een ​​immuunrespons op te bouwen. Het doel is om het eigen lichaam van mensen te helpen kanker te bestrijden.

"Wat uniek is aan ons ontwerp is de eenvoud van de samenstelling van één polymeer die tumorantigenen precies aan immuuncellen kan leveren en tegelijkertijd de aangeboren immuniteit stimuleert. Deze acties resulteren in een veilige en robuuste productie van tumorspecifieke T-cellen die kankercellen doden, " zei Dr. Jinming Gao, een professor in farmacologie en otolaryngologie in het Harold C. Simmons Comprehensive Cancer Center van UT Southwestern.

Een studie die dit onderzoek schetst, vandaag online gepubliceerd in Natuur Nanotechnologie , rapporteerde dat het nanovaccin anti-tumor werkzaamheid had bij meerdere tumortypes bij muizen.

Het onderzoek was een samenwerking tussen de laboratoria van de senior-onderzoeksauteurs Dr. Gao en Dr. Zhijian "James" Chen, Hoogleraar Moleculaire Biologie en directeur van het Center for Inflammation Research. Het centrum werd in 2015 opgericht om te bestuderen hoe het lichaam een ​​infectie waarneemt en om benaderingen te ontwikkelen om deze kennis te benutten om nieuwe behandelingen voor infectie te creëren, immuunstoornissen, en auto-immuniteit.

Typische vaccins vereisen dat immuuncellen tumorantigenen opnemen in een "depotsysteem" en vervolgens naar de lymfoïde organen reizen voor T-celactivering, zei Dr. Gao. In plaats daarvan, vaccins met nanodeeltjes kunnen rechtstreeks naar de lymfeklieren van het lichaam reizen om tumorspecifieke immuunresponsen te activeren.

"Om ervoor te zorgen dat vaccins met nanodeeltjes werken, ze moeten antigenen afleveren aan de juiste cellulaire compartimenten in gespecialiseerde immuuncellen die antigeenpresenterende cellen worden genoemd en de aangeboren immuniteit stimuleren, " zei Dr. Chen, ook een Howard Hughes Medical Institute Investigator en houder van de George L. MacGregor Distinguished Chair in Biomedical Science. "Ons nanovaccin deed al die dingen."

In dit geval, het experimentele UTSW-nanovaccin werkt door het activeren van een adapter-eiwit genaamd STING, die op zijn beurt het immuunsysteem van het lichaam stimuleert om kanker af te weren.

De wetenschappers onderzochten verschillende tumormodellen bij muizen:melanoom, colorectale kanker, en HPV-gerelateerde kankers van de baarmoederhals, hoofd, nek, en anogenitale gebieden. In de meeste gevallen, het nanovaccin vertraagde de tumorgroei en verlengde het leven van de dieren.

Andere vaccintechnologieën zijn gebruikt bij immunotherapie van kanker. Echter, ze zijn meestal complex - bestaande uit levende bacteriën of multiplex biologische stimulerende middelen, zei Dr. Gao. Deze complexiteit kan de productie duur maken en, in sommige gevallen, leiden tot immuungerelateerde toxiciteiten bij patiënten.

Met de opkomst van nieuwe nanotechnologische hulpmiddelen en een beter begrip van polymere medicijnafgifte, Dr. Gao zei, het gebied van nanodeeltjesvaccins is gegroeid en heeft de afgelopen tien jaar veel belangstelling gewekt van de academische wereld en de industrie.

"Recente vorderingen in het begrijpen van aangeboren en adaptieve immuniteit hebben ook geleid tot meer samenwerkingen tussen immunologen en nanotechnologen, " zei Dr. Chen. "Deze partnerschappen zijn van cruciaal belang bij het stimuleren van de snelle ontwikkeling van nieuwe generaties nanovaccins."

Het onderzoeksteam werkt nu samen met artsen aan de UT Southwestern om klinische testen van de STING-activerende nanovaccins voor verschillende kankerindicaties te onderzoeken. Het combineren van nanovaccins met bestraling of andere immunotherapiestrategieën zoals "checkpoint-remming" kan hun antitumoreffectiviteit verder vergroten.