Science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Met medicijnen gevulde nanocapsule helpt immunotherapie effectiever te maken bij muizen

Schematische illustratie van het gebruik van lactaatoxidase (LOx) voor immuuntherapie tegen kanker. In het kort wordt LOx ingekapseld met een dunne polymeerschil met behulp van in situ vrije radicaalpolymerisatie, waardoor LOx-nanocapsules (n (LOx)) worden gevormd. In de micro-omgeving van de tumor vermindert n(LOx) de immunosuppressie van de tumor, vermindert de populatie van regulerende T-cellen en verhoogt de T-celactivatie. Credit:Universiteit van Californië, Los Angeles

UCLA-onderzoekers hebben een nieuwe behandelmethode ontwikkeld met behulp van een kleine nanocapsule om de immuunrespons te versterken, waardoor het voor het immuunsysteem gemakkelijker wordt om solide tumoren te bestrijden en te doden.



De onderzoekers vonden de aanpak, beschreven in het tijdschrift Science Translational Medicine verhoogde het aantal en de activiteit van immuuncellen die de kanker aanvallen, waardoor immuuntherapieën tegen kanker beter werken.

"Kankerimmunotherapie heeft het landschap van de kankerbehandeling opnieuw vormgegeven", zegt senior auteur van de studie Jing Wen, assistent-adjunct-professor microbiologie, immunologie en moleculaire genetica aan de David Geffen School of Medicine aan de UCLA en een wetenschapper aan de UCLA Jonsson Comprehensive Cancer Midden.

"Niet alle patiënten met solide tumoren reageren echter goed op immunotherapie, en de reden lijkt verband te houden met de manier waarop de kankercellen hun omgeving beïnvloeden."

Kankercellen produceren veel lactaat, legt Wen uit, waardoor er een omgeving rond de solide tumor ontstaat die het voor het immuunsysteem moeilijk maakt om effectief tegen de kanker te werken.

Hoewel er pogingen zijn gedaan om de lactaatniveaus te verlagen met verschillende medicijnremmers, hebben deze methoden de neiging ook het metabolisme van gezonde cellen te verstoren, wat ernstige bijwerkingen kan veroorzaken.

Om een ​​manier te vinden om de immuundisfunctie rond de tumor te verlichten zonder gezonde cellen te beschadigen, zochten Wen en het team naar een hulpmiddel om medicijnremmers direct af te geven, om lactaat rond en in solide tumoren af ​​te breken.

Fluorescentiemicroscoopbeelden van 3D-tumorsferoïden van borstkanker gekleurd met H2 O2 (DCF) en kernen (DAPI) sondes, wat aangeeft dat n(LOx) het lactaat effectief vermindert en H2 produceert O2 . Credit:Universiteit van Californië, Los Angeles

Om dat doel te bereiken heeft het team een ​​behandeling ontwikkeld waarbij het enzym lactaatoxidase wordt ingekapseld in een kleine nanocapsule die de lactaatniveaus verlaagt en waterstofperoxide vrijmaakt in de tumor.

Een verlaagd lactaatgehalte is gunstig voor het opheffen van de onderdrukking van de immuunrespons, terwijl een verhoogd gehalte aan waterstofperoxide, een stof die doorgaans wordt geproduceerd als je gewond raakt, helpt bij het rekruteren en activeren van immuuncellen in de tumoren.

"Wanneer lactaat wordt verminderd en waterstofperoxide vrijkomt, wordt het voor het immuunsysteem gemakkelijker om tegen de kanker te werken", zegt Zheng Cao, eerste auteur van de studie en promovendus aan de UCLA Samueli School of Engineering op de afdeling chemische en biomoleculaire wetenschappen. techniek.

Om het effect van nanocapsules met het lactaatoxidase-enzym te onderzoeken, testte het team de aanpak bij muizen met melanoom en triple-negatieve borstkanker en voerde het metingen van de tumorgroei, analyse van de overlevingscurve, RNA-sequencing en analyse van de immuuncelpopulatie uit. Het team ontdekte dat het verminderen van lactaat en het produceren van waterstofperoxide immuuncellen ertoe aanzette de tumor binnen te dringen, waardoor het aantal en de activiteit van immuuncellen die de kanker aanvallen met een factor twee tot vijf toenamen.

"We ontdekten dat lactaatoxidase-nanocapsules hielpen voorkomen dat het immuunsysteem verzwakte en de immuunsuppressie veroorzaakt door de tumor overwonnen," zei Cao. "Bovendien verbeterde deze tweeledige aanpak het succes van een specifiek type kankerimmunotherapiebehandeling, genaamd immuuncontrolepostblokkade, en wij geloven dat dit een effectieve strategie zou kunnen zijn om kankerimmunotherapie effectiever te maken."

De onderzoekers zullen de impact van lactaatoxidaat-nanocapsules op het verbeteren van de therapeutische effectiviteit van chimere antigeenreceptor (CAR) T-celtherapie voor solide tumoren verder onderzoeken. CAR T-celtherapie is een vorm van cellulaire immuuntherapie die is ontworpen om T-cellen te modificeren, waardoor ze kanker kunnen herkennen en aanvallen.

Samen met Wen zijn de senior auteurs van de studie Jimin Guo, een voormalig postdoc-onderzoeker op de afdeling microbiologie, immunologie en moleculaire genetica; en Yunfeng Lu, emeritus hoogleraar chemische en biomoleculaire technologie aan de UCLA engineering.

Meer informatie: Zheng Cao et al, Lactaatoxidase-nanocapsules versterken de T-celimmuniteit en de werkzaamheid van immunotherapie tegen kanker, Wetenschappelijk translationele geneeskunde (2023). DOI:10.1126/scitranslmed.add2712. www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.add2712

Journaalinformatie: Wetenschapstranslationele geneeskunde

Aangeboden door Universiteit van Californië, Los Angeles




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Relaties tussen mitose in eukaryote cellen en binaire fissie in Prokaryoten
  2. Nieuw experimenteel bewijs ontsluit een puzzel in vasculaire weefselengineering
  3. In Zuid Afrika, bijen voorkomen dat olifanten bomen vertrappen
  4. De Europese wisent kan zich goed aanpassen aan het mediterrane klimaat van Zuid-Spanje, zo blijkt uit analyse
  5. DNA-modellen van paperclips maken
  6. Ontdekking helpt de nauwkeurigheid van CRISPR-Cas9-genbewerking te verbeteren
  7. Waarom zijn kalkoenen genetisch gemodificeerd?
  8. Gezocht:vrijwillige schutters om kudde bizons in Grand Canyon uit te dunnen (update)
  9. Zeven nieuwe spinnensoorten uit Brazilië vernoemd naar zeven beroemde fictieve spinnenpersonages

Wetenschap