'Backpacked drugs' kan öka immunterapi för solida tumörer
Immunterapi vinner mark i cancerbehandling, men det finns fortfarande en lång väg att gå tills vi kan lyckas förbättra immunförstärkande läkemedel för att vara effektiva mot olika typer av tumörer. Kan nydesignade, läkemedelsbärande nanopartiklar vara svaret på bättre immunterapi?
Immunterapi förbättrar människors immunceller för att öka kroppens naturliga försvar mot cancer.
Två framträdande sätt att göra detta är:
- avlägsna tumörspecifika T-celler - som är specialiserade immunceller - från en persons egen tumör och sedan odla dem i laboratoriet innan de administreras på nytt intravenöst till patienten
- isolera redan cirkulerande T-celler i en patients blod och "träna" dem för att rikta tumörspecifika proteiner - antingen genom att genetiskt modifiera dem eller genom att utsätta dem för sådana proteiner, så att de kan anpassa sig
Men även om dessa strategier har visat löfte vid behandling av blodcancer, såsom leukemi eller lymfom, verkar de inte vara lika effektiva vid behandling av solida tumörer, som de som ses i exempelvis bröstcancer.
Ett team från Massachusetts Institute of Technology (MIT) i Cambridge utvecklar nu ett sätt att öka effekten av T-celler mot solida tumörer och samtidigt undvika biverkningar.
Forskarna testar användningen av specialiserade nanopartiklar som bär immunstimulerande läkemedel som kan fästas till T-celler.
”Vi hittade att du kan förbättra effekten av T-cellterapi med ryggsäckade läkemedel som hjälper donatorns T-celler att överleva och fungera mer effektivt. Ännu viktigare, vi uppnådde det utan någon av de toxiciteter som du ser med systemisk injektion av läkemedlen. ”
Senior studieförfattare Prof. Darrell Irvine
Forskarens artikel publiceras nu i tidskriften Naturbioteknik.
Effektivare läkemedelsleverans
För att förbättra effekten av T-celler mot solida cancertumörer har forskare tidigare försökt injicera större mängder cytokiner, som är immunsvarstimulerande ämnen.
Cytokiner kan dock ha skadliga effekter, eftersom de är svåra att kontrollera och kan förstärka aktiviteten hos specialiserade celler som inte kräver denna boost.
Därför bestämde MIT-forskarna att försöka kringgå detta hinder genom att skapa en "behållare" för att innehålla det immunförstärkande läkemedlet som endast kunde fästa vid vissa typer av T-celler och stimulera dem utan att påverka aktiviteten hos andra celler.
Så de skapade en typ av nanopartiklar som kunde bära tillräckligt med cytokinerna för att låta T-cellerna göra sitt bästa, och som bara skulle frigöra ämnena när immuncellerna de är fästa för att nå en cancertumör.
Nanopartiklarna är gjorda av en specialgel, vars molekyler hålls samman av bindningar som är utformade för att lösa sig när T-cellerna upplever en liten kemisk förskjutning som ett resultat av deras interaktion med tumörceller.
"Det gjorde att vi kunde koppla T-cellaktivering till läkemedelsfrisättningshastigheten", säger professor Irvine. "Nanogelerna löses företrädesvis när T-cellerna finns på platser där de ser tumörantigen: i tumören och i de tumördränerande lymfkörtlarna."
"Läkemedlet släpps mest effektivt ut", tillägger han, "på de platser där du vill ha det och inte i någon frisk vävnad där det kan orsaka problem."
Kliniska prövningar i horisonten?
Forskarna bedömde effektiviteten av deras nya strategi hos möss vars T-celler hade modifierats genetiskt för att rikta sig mot ett protein som är specifikt för melanom (eller hudcancer).
Lyckligtvis såg forskarna att deras experimentella immunterapitillvägagångssätt förstörde cancertumörerna i cirka 60 procent av gnagarna efter att ha exponerats för denna behandling flera gånger.
De upptäckte också att leverans av läkemedlet med de specialdesignade nanopartiklarna inte ledde till några skadliga biverkningar. Detta står i skarp kontrast till några av de negativa resultaten som observerats när samma mängd immunförstärkande läkemedel injicerades i blodomloppet.
Vidare, när man testade denna metod på humana T-celler konstruerade för att rikta tumörer på glioblastom (eller hjärncancer), observerade teamet att det återigen visade lovande resultat.
Som en av grundarna av Torque Therapeutics - som är ett företag som forskar och testar nya immunterapimetoder för behandling av cancer - syftar professor Irvine att börja genomföra kliniska prövningar för denna nya strategi just nu i sommar.
Han och hans team antar att "backpacka" det immunstimulerande läkemedlet kan vara effektivt vid behandling av solida tumörer eller blodcancer, och de syftar till att testa dess effekt i fler typer av cancer.
De planerar också att undersöka om andra typer av läkemedel än den som användes i deras senaste experiment kan vara ännu effektivare för att öka T-cellaktiviteten.
