Om te groeien en zich te verspreiden, moeten kankercellen het immuunsysteem ontwijken. Onderzoekers van Brigham and Women's Hospital en MIT gebruikten de kracht van nanotechnologie om een ​​nieuwe manier te ontdekken waarop kanker zijn potentiële cellulaire aanvallers kan ontwapenen door tentakels op nanoschaal uit te breiden die in een immuuncel kunnen reiken en zijn powerpack eruit kunnen halen. Het uitslurpen van de mitochondriën van de immuuncel activeert de kankercel en put de immuuncel uit. De nieuwe bevindingen, gepubliceerd in Nature Nanotechnology , zou kunnen leiden tot nieuwe doelen voor de ontwikkeling van de volgende generatie immunotherapie tegen kanker.

"Kanker is dodelijk wanneer het immuunsysteem wordt onderdrukt en kankercellen kunnen uitzaaien, en het lijkt erop dat nanobuisjes hen kunnen helpen beide te doen", zegt de corresponderende auteur Shiladitya Sengupta, Ph.D., co-directeur van het Brigham's Center for Engineered Therapeutics. . "Dit is een volledig nieuw mechanisme waarmee kankercellen het immuunsysteem ontwijken en het geeft ons een nieuw doelwit om achteraan te gaan."

Om te onderzoeken hoe kankercellen en immuuncellen op nanoschaal op elkaar inwerken, zetten Sengupta en collega's experimenten op waarin ze borstkankercellen en immuuncellen, zoals T-cellen, samen kweekten. Met behulp van veldemissie scanning-elektronenmicroscopie vingen ze een glimp op van iets ongewoons:kankercellen en immuuncellen leken fysiek verbonden te zijn door kleine ranken, met breedtes meestal in het bereik van 100-1000 nanometer. (Ter vergelijking:een mensenhaar is ongeveer 80.000 tot 100.000 nanometer). In sommige gevallen kwamen de nanobuisjes samen om dikkere buizen te vormen. Het team kleurde vervolgens mitochondriën - die cellen van energie voorzien - van de T-cellen met een fluorescerende kleurstof en keek hoe felgroene mitochondriën uit de immuuncellen, door de nanobuisjes en in de kankercellen werden getrokken.

"Door de celcultuurconditie zorgvuldig te bewaren en intracellulaire structuren te observeren, zagen we deze delicate nanobuisjes en ze stalen de energiebron van de immuuncellen", zei co-corresponderende auteur Hae Lin Jang, Ph.D., een hoofdonderzoeker in het Centrum voor Engineered Therapeutics. "Het was heel spannend omdat dit soort gedrag nog nooit eerder was waargenomen in kankercellen. Dit was een moeilijk project omdat de nanobuisjes kwetsbaar zijn en we de cellen heel voorzichtig moesten hanteren om ze niet te breken."

De onderzoekers keken vervolgens wat er zou gebeuren als ze zouden voorkomen dat de kankercellen mitochondriën kapen. Toen ze een remmer van de vorming van nanobuisjes injecteerden in muismodellen die werden gebruikt voor het bestuderen van longkanker en borstkanker, zagen ze een significante vermindering van de tumorgroei.

"Een van de doelen bij immunotherapie bij kanker is het vinden van combinaties van therapieën die de resultaten kunnen verbeteren", zegt hoofdauteur Tanmoy Saha, Ph.D., een postdoctoraal onderzoeker in het Center for Engineered Therapeutics. "Op basis van onze waarnemingen is er bewijs dat een remmer van de vorming van nanobuisjes kan worden gecombineerd met kankerimmunotherapieën en getest om te zien of het de resultaten voor patiënten kan verbeteren." + Verder verkennen

Experimenteel medicijn verhoogt de effectiviteit van immunotherapie bij alvleesklierkanker bij muizen