Cancer: Hur en ny gel kan stoppa dess återkomst
Banbrytande forskning har avslöjat en lovande strategi för att stoppa återfall av cancer, och den kommer i form av en biologiskt nedbrytbar gel.
Skapad av forskare vid Dana-Farber Cancer Institute i Boston, MA, designades gelén för att leverera immunterapi direkt till det område från vilket en cancertumör har avlägsnats kirurgiskt.
När man testade gelén på möss under kirurgiskt avlägsnande av bröstcancertumörer fann forskarna att det inte bara hjälpte till att förhindra tumöråterfall på det primära stället utan att det också eliminerade sekundära tumörer i lungorna.
Seniorstudieförfattare Michael Goldberg, Ph.D. - vid Institutionen för cancerimmunologi och virologi vid Dana-Farber Cancer Institute - och kollegor rapporterade nyligen sina resultat i tidskriften Vetenskaplig translationell medicin.
Enligt American Cancer Society (ACS) kommer mer än 1,7 miljoner nya cancerfall att diagnostiseras i USA 2018 och över 600 000 människor kommer att dö av sjukdomen.
För cancer som bildas som solida tumörer - som bröstcancer och lungcancer - är kirurgisk avlägsnande av tumören ofta det primära behandlingsalternativet.
Problemen med immunterapi
Men som Goldberg förklarar, även om tumören avlägsnas, kan vissa cancerceller förbli på platsen. Dessa kan bilda nya tumörer eller till och med sprida sig till andra delar av kroppen. Detta är en process som kallas metastaser.
"Medan hälften av alla cancerpatienter genomgår operation som syftar till att bota sjukdomen, upplever 40 procent av sådana patienter ett återfall av sjukdomen inom 5 år", konstaterar Goldberg.
"Dessutom", tillägger han, "har det visat sig att kroppens naturliga process för att läka såret som skapats genom kirurgi faktiskt kan anspela dessa kvarvarande cancerceller att metastasera till avlägsna delar av kroppen och bilda nya tillväxt."
Immunterapi - som innebär att man använder läkemedel för att stimulera immunsystemet och attackera cancerceller - kan hjälpa till att förhindra återfall och metastaser. Behandlingen har dock några allvarliga fallgropar.
Ett stort problem med immunterapi är att det kan attackera såväl friska celler som cancerceller, vilket kan öka patientens känslighet för andra sjukdomar.
"I denna studie", konstaterar Goldberg, "försökte vi avgöra om administrering av immunstimulerande läkemedel på [rätt] plats och vid rätt tidpunkt - på platsen för tumörborttagning, innan det kirurgiska såret har stängts - skulle kunna förbättra resultaten av cancerimmunterapi. ”
Vägen till ”immunstimulering”
Forskarna förklarar att när en cancertumör avlägsnas använder immunsystemet de flesta av sina resurser för att läka såret, snarare än att bekämpa cancerceller som kan ha blivit kvar.
Detta kan skapa vad teamet kallar en "immunsuppressiv" mikromiljö, där cancerceller kan trivas och spridas.
Som Goldberg förklarar bestämde sig forskarna för att omvandla denna immunsuppressiva mikromiljö till en "immunstimulerande" - det vill säga en som kan attackera och förstöra kvarvarande cancerceller efter operationen.
För att uppnå denna bedrift skapade forskarna en hydrogel laddad med läkemedel som stimulerar dendritiska celler, som är immunceller som är involverade i det initiala immunsvaret. De "presenterar" alla främmande inkräktare eller sjuka celler - såsom cancerceller - för T-celler som startar en attack.
Gelén - som innehåller ett socker som är naturligt närvarande i människokroppen och gör det biologiskt nedbrytbart - placeras på platsen från vilken en tumör har avlägsnats kirurgiskt. Gelen släpper sedan gradvis ut läkemedlen under en längre period, vilket teamet säger ökar dess effektivitet.
”Uppmuntrande” resultat
För sin studie testade Goldberg och teamet gelén hos möss som genomgick kirurgiskt avlägsnande av bröstcancertumörer. Teamet fattade beslutet att använda gelén direkt efter avlägsnande av tumören, snarare än tidigare.
”Vi resonerade,” förklarar Goldberg, “att det skulle vara lättare att eliminera ett litet antal kvarvarande cancerceller genom att skapa en immunstimulerande miljö än det skulle vara att behandla en intakt primär tumör, som har många sätt att undvika en immunsystemattack. ”
Flera månader efter operationen var mössen som behandlades med gelén mycket mindre benägna att uppleva tumöråterväxt jämfört med gnagare som fick konventionell immunterapi.
När forskarna injicerade bröstcancerceller i den motsatta sidan där den ursprungliga tumören togs bort, visade de gelbehandlade gnagarna inga tecken på tumörbildning.
Studien fann också att gelén utrotade sekundära tumörer i mössens lungor - det vill säga det eliminerade lungtumörer bildade från bröstcancerceller som hade spridit sig från det primära stället.
Forskarna replikerade också sina fynd hos möss med primär lungcancer och melanom, vilket är en dödlig form av hudcancer.
Baserat på deras resultat tror Goldberg och kollegor att deras gelbaserade immunterapi kan vara en effektiv behandlingsstrategi mot ett antal olika cancerformer.
"Detta tillvägagångssätt har potential att leverera immunterapi på ett sätt som fokuserar terapin på platsen av intresse under ett kritiskt tidsfönster", säger han.
"Vi är mycket uppmuntrade av resultaten av denna studie och hoppas att denna teknik kommer att anpassas för patienter för testning i kliniska prövningar inom en inte alltför avlägsen framtid."
Michael Goldberg, Ph.D.
