Na de bestralingsbehandeling, stervende kankercellen spugen gemuteerde eiwitten het lichaam in. Wetenschappers weten nu dat het immuunsysteem deze eiwitten kan detecteren en kanker in andere delen van het lichaam kan doden met behulp van deze eiwitmarkers als richtlijn - een fenomeen dat onderzoekers van het Lineberger Comprehensive Cancer Center van de University of North Carolina willen gebruiken om de behandeling van kanker te verbeteren.

In het journaal Natuur Nanotechnologie , de onderzoekers rapporteren over de vooruitgang die is geboekt bij de ontwikkeling van een strategie om de detectie van kankereiwitten door het immuunsysteem te verbeteren door gebruik te maken van "kleverige" nanodeeltjes die "antigeen-vangende nanodeeltjes" worden genoemd. Ze geloven dat deze deeltjes synergetisch kunnen werken met immunotherapie-medicijnen die zijn ontworpen om de reactie van het immuunsysteem op kanker te stimuleren.

"Onze hypothese was dat als we een nanodeeltje gebruiken om deze kankereiwitten te grijpen, we zouden waarschijnlijk een sterkere immuunrespons op de kanker krijgen, " zei senior auteur van de studie, Andrew Z. Wang, MD, een UNC Lineberger-lid en universitair hoofddocent aan de UNC School of Medicine Department of Radiation Oncology. "We denken dat het werkt omdat nanodeeltjes aantrekkelijk zijn voor het immuunsysteem. Immuuncellen houden niet van iets dat nano-sized is; ze denken dat het virussen zijn, en zal daarop reageren."

Radiotherapie wordt vaak gebruikt om een ​​breed scala aan kankers te behandelen. Eerder, artsen hebben een fenomeen waargenomen dat ze het 'abscopale effect' noemen, " waarbij een patiënt tumorkrimp ervaart buiten de primaire plaats die met straling werd behandeld. Deze waarneming bij een enkele patiënt met melanoom werd gemeld in de New England Journal of Medicine in 2012.

Wetenschappers denken dat dit gebeurt omdat, na bestraling, immuuncellen worden gerekruteerd naar de tumorplaats. Als ze eenmaal zijn aangekomen, deze immuuncellen gebruiken gemuteerde eiwitten die vrijkomen door stervende kankercellen om andere immuuncellen te trainen om kanker elders te herkennen en te bestrijden. Dit effect werkt synergetisch met geneesmiddelen voor immunotherapie die "checkpointremmers" worden genoemd. " die de remmen van het immuunsysteem loslaten, daardoor het lichaamseigen afweersysteem helpen de kanker aan te vallen.

Kankercellen scheiden deze gemuteerde eiwitten af ​​- die markers worden voor het immuunsysteem - als gevolg van genetische mutaties, zei studie co-auteur Jonathan Serody, MD, UNC Lineberger's associate director voor translationeel onderzoek.

"De theorie is dat bij kanker, tumoren accumuleren grote aantallen mutaties over hun genomen, en die gemuteerde genen kunnen gemuteerde eiwitten maken, en elk van die mutante eiwitten kan in stukjes worden gehakt en aan het immuunsysteem worden gepresenteerd als een vreemd, " zei Serody, die ook de Elizabeth Thomas Professor is in de UNC School of Medicine. "Je lichaam is ontworpen om niet te reageren op zijn eigen eiwitten, maar er is geen systeem dat zijn reactie op nieuwe eiwitten regelt, en je hebt een breed scala aan immuuncellen die daarop kunnen reageren."

De UNC Lineberger-onderzoekers toonden in preklinische studies aan dat ze met succes nanodeeltjes konden ontwerpen om gemuteerde eiwitten te vangen die door tumoren worden afgegeven. Zodra deze nanodeeltjes worden opgenomen door immuuncellen, de tumoreiwitten die aan hun oppervlak zijn bevestigd, kunnen immuuncellen helpen bij het herkennen van kankercellen in het hele lichaam.

Met behulp van preklinische melanoommodellen, ze ontdekten dat 20 procent van de muizen die de behandeling met nanodeeltjes kregen, een volledige respons hadden, vergeleken met geen van de muizen die de nanodeeltjes niet ontvingen.

"We laten in onze onderzoeken zien dat de nanodeeltjes worden opgenomen door immuuncellen en naar de lymfeklieren worden gesmokkeld, " zei Wang. "We laten ook zien dat de nanodeeltjes het aantal kankerdodende immuun-T-cellen verhogen en het niveau van immuunrespons op kanker verhogen."

De onderzoekers zeggen dat er een strategie nodig is om de reacties op geneesmiddelen voor immunotherapie te verbeteren. en om de reacties op de medicijnen langer te laten duren.

"Als volledig klinisch vertaald, dit zal de kankerimmunotherapie veranderen, Wang zei. "Deze technologie heeft het potentieel om de efficiëntie van kankerimmunotherapie-checkpointremmers te verbeteren. wat een langere overleving zou betekenen voor meerdere soorten kanker."

De volgende stap, Wang zei, is om een ​​nieuwe generatie nanodeeltjes te ontwikkelen die robuuster zijn in het vangen van eiwitten. uiteindelijk, hij zei, zij zullen op basis van deze technologie een handelsagent moeten ontwikkelen en naar de kliniek brengen.