Cancer: Användning av koppar för att öka immunterapi
En tvärvetenskaplig grupp forskare har framgångsrikt förstört tumörceller hos möss genom att använda kopparföreningar i nanostorlek tillsammans med immunterapi. Det är viktigt att tumörerna inte återvände efter att behandlingen upphörde.
Enligt Världshälsoorganisationen är cancer den näst största dödsorsaken världen över - 2018 var den ansvarig för cirka 9,6 miljoner dödsfall.
Att minska beteendemässiga eller kostrelaterade risker i samband med cancer är ett viktigt sätt att sänka det totala antalet cancerdödsfall. Men det är också viktigt att hitta effektiva behandlingar.
Läkare behandlar vanligtvis cancer med kemoterapi, men detta har ofta betydande biverkningar.Till exempel kan vissa läkemedel mot kemoterapi utplåna en persons vita blodkroppar, vilket gör att deras immunsystem äventyras och är öppet för infektion.
Även om kemoterapibehandling kan lyckas, finns det alltid en risk att en persons cancer kan återvända.
Nya framsteg inom cancerbehandling inkluderar immunterapi, vilket innebär att man använder en persons immunsystem för att bekämpa cancerceller. Men detta fungerar inte alltid eller kan bara sakta ner tillväxten av cancer, så det kan ännu inte ersätta kemoterapi.
Koppar nanopartiklar
I den nya studien på möss kombinerade forskarna immunterapi med kopparbaserade nanopartiklar. Denna kombinationsbehandling förstörde tumörcellerna utan att använda kemoterapi. Viktigast är dock att tumörcellerna inte återvände efter att behandlingen avbröts.
Forskargruppen - från KU Leuven i Belgien, universitetet i Bremen, Leibniz-institutet för materialteknik både i Tyskland och universitetet i Ioannina i Grekland - fann att tumörer hos möss är känsliga för nanopartiklar av kopparoxid.
Vanligtvis är dessa nanopartiklar giftiga när de är inne i en organism. Forskarna fann att genom att använda järnoxid för att skapa nanopartiklarna kunde de kontrollera vilka celler nanopartiklarna förstörde och lämna friska celler opåverkade. De publicerade nyligen sina resultat i tidskriften Angewandte Chemie International Edition.
Prof. Stefaan Soenen och Dr. Bella B. Manshian från Institutionen för bild- och patologi vid KU Leuven arbetade tillsammans med studien. De förklarar hur "allt material som du skapar i en nanoskala har lite andra egenskaper än dess motsvarighet i normalstorlek." De fortsätter:
"Om vi äter metalloxider i stora mängder kan de vara farliga, men i nanoskala och vid kontrollerade, säkra koncentrationer kan de faktiskt vara fördelaktiga."
Forskarna började med att bara använda nanopartiklarna för att rikta in sig på tumörcellerna. Som väntat återvände cancern. Teamet upptäckte dock att nanopartiklarna kunde fungera tillsammans med mössens immunsystem.
"Vi märkte att kopparföreningarna inte bara kunde döda tumörcellerna direkt, utan de kunde också hjälpa de celler i immunsystemet som bekämpar främmande ämnen, som tumörer", säger Dr. Manshian.
Blockerar återkomst av cancer
När forskarna kombinerade nanopartiklarna med immunterapi dog tumörcellerna och återvände inte.
För att bekräfta resultaten injicerade forskarna mössen med nya tumörceller. Mössens immunsystem förstörde omedelbart de nya tumörcellerna.
Forskarna tror att en kombination av nanopartiklar och immunterapi kan fungera som ett vaccin för lungcancer och koloncancer, vilket var de två typerna av cancer som forskarna studerade.
De tror dock att denna teknik kan behandla upp till 60% av cancerformerna, inklusive bröstcancer och äggstockscancer, som utvecklas från samma genmutation.
"Så vitt jag vet är detta första gången som metalloxider [har använts] för att effektivt bekämpa cancerceller med långvariga immuneffekter i levande modeller", säger prof. Soenen. ”Som nästa steg vill vi skapa andra metallnanopartiklar och identifiera vilka partiklar som påverkar vilka typer av cancer. Detta bör resultera i en omfattande databas. ”
Resultat som härrör från djurförsök fungerar inte nödvändigtvis när det gäller människor, och för att ta forskningen vidare avser teamet att testa behandlingen på humana tumörceller. Om det lyckas kommer de att genomföra en klinisk prövning.
Men enligt professor Soenen finns det fortfarande flera hinder på vägen:
”Nanomedicin ökar i USA och Asien, men Europa släpar efter. Det är en utmaning att gå vidare inom detta område eftersom läkare och ingenjörer ofta talar ett annat språk. Vi behöver mer tvärvetenskapligt samarbete så att vi kan förstå varandra bättre och bygga på varandras kunskap. ”
