Новости

Нанодроны используют естественных убийц для обнаружения и уничтожения рака

Нанодроны используют естественных убийц для обнаружения и уничтожения рака

Исследователи совершили прорыв в лечении рака, используя разрушающие болезни способности естественных клеток-киллеров организма. Их новые нанодроны избирательно воздействуют на опухоль, позволяя клеткам-киллерам делать то, что они умеют лучше всего: подавлять рост рака. Это открытие открывает двери для разработки опухолеспецифической иммунотерапии трудноизлечимых видов рака.

Естественные клетки-киллеры (NK) — это лейкоциты, которые уничтожают инфицированные и больные клетки, включая раковые, ограничивая или предотвращая их распространение. Как следует из названия, они «рождены, чтобы убивать», способные уничтожать потенциальные угрозы без предварительного воздействия конкретного патогена. Теперь исследователи из Ульсанского национального института науки и технологий (UNIST), Южная Корея, использовали силу NK-клеток, разрабатывая и создавая нанодроны, которые задействуют клетки и направляют их на поиск и уничтожение рака.

NK-клетки могут напрямую убивать раковые клетки, высвобождая цитотоксические (убивающие клетки) гранулы и цитокины, которые привлекают другие иммунные клетки к месту опухоли, усиливая иммунный ответ против раковых клеток. Из-за этих способностей иммунотерапия на основе NK-клеток изучалась в течение десяти лет, включая использование привлекателей NK-клеток.

Привлекатели NK-клеток представляют собой сконструированные белки, предназначенные для избирательного связывания как с NK-клетками, так и с целевыми раковыми клетками. , помещая их в непосредственной близости и способствуя NK-опосредованному разрушению раковых клеток. В текущем исследовании ученые создали наноразмерную «белковую клетку», выделенную из бактерии Aquifex aeolicus.(AaLS) в качестве платформы для адресной доставки нанодронов, взаимодействующих с NK-клетками (NKeND), которые захватывают и активируют NK-клетки, а затем доставляют их к конкретным раковым клеткам для уничтожения. Клетка AaLS была объединена с системой лигирования белков SpyTag (ST), чтобы наноплатформа могла отображать несколько лигандов на одном нанодроне.

Нанодроны используют естественных убийц для обнаружения и уничтожения рака

Схема того, как новый нанодрон (NKeND) рекрутирует естественные клетки-киллеры (NK) для атаки раковых клеток. Парк и др. <р>Чтобы гарантировать доставку NK-клеток в раковые клетки, исследователи прикрепили к поверхности своей наноплатформы AaLS-ST нанотело, нацеленное на CD16, и HER2- или EGFR-связывающие аффитела к лигандам, специфичным для NK-клеток и специфичным для раковых клеток, соответственно. . Давайте разберемся: рецептор CD16 на NK-клетках делает их эффективными медиаторами антителозависимой клеточной цитотоксичности. Аффитела (Afb) представляют собой миметики антител, белковые лиганды, созданные для связывания с белками-мишенями; в данном случае HER2 (человеческий эпидермальный фактор роста 2, белок, который способствует росту раковых клеток) и EGFR (рецептор эпидермального фактора роста), белок на клетках, который помогает им расти, но когда ген, который его производит, мутирует, клетки может вырасти слишком сильно и вызвать рак.

Исследователи протестировали свои NKeND на клетках SK-OV-3, линии клеток рака яичников со сверхэкспрессией HER2, и клетках MDA-MB-468, линии клеток рака молочной железы со сверхэкспрессией EGFR. Было замечено, что NKeND, помеченные флуоресцентным красителем, связываются с соответствующими раковыми клетками-мишенями и NK-клетками человека. NK-клетки активировались в присутствии раковых клеток-мишеней.

Затем они оценили цитотоксичность NKeND, регулируя соотношение NK-клеток и раковых клеток (соотношение N:C). Было обнаружено, что степень опосредованной NK-клетками цитотоксичности против раковых клеток-мишеней зависит не только от количества NK-клеток, но и от концентрации обоих NKeND: тех, которые отображают HER2 (HER2@NKeND), и тех, которые отображают EGFR (EFGR). @NKeND). Нормальные нецелевые клетки не проявляли цитотоксичности, опосредованной NK-клетками, независимо от количества нанесенных NK-клеток. Исследователи говорят, что эти результаты подразумевают, что токсичность, опосредованная NK-клетками, в первую очередь объясняется прямым взаимодействием между NK-клетками и раковыми клетками-мишенями, опосредованным NKeND.

Мышам с опухолями SK-OV-3 вводили внутривенные инъекции HER2@NKeND вместе с мононуклеарными клетками периферической крови человека (PBMC), которые представляют собой любые клетки крови с круглым ядром, включая NK-клетки. Исследователи обнаружили, что, хотя введение HER2@NKeND в отдельности не подавляло рост опухоли, совместное введение PBMC и HER2@NKeND подавляло, предполагая, что присутствие PBMC имеет важное значение для эффективного подавления. Когда они проанализировали животных гистологически, исследователи обнаружили, что комбинация вызывает специфическую гибель клеток в целевой опухоли, что приводит к значительному подавлению без нецелевого повреждения основных органов. Кроме того, было обнаружено, что значительное количество NK-клеток проникло в места опухоли.

Нанодроны используют естественных убийц для обнаружения и уничтожения рака

PBMC в сочетании с HER2@NKeND (2) привело к значительному уменьшению размера опухоли по сравнению с другими методами лечения Park et al. <р>Когда NK-клетки были извлечены из РВМС и инъецированы вместе с HER2@NKeND, рост опухоли значительно подавлялся, а количество инфильтрирующих опухоль человеческих лейкоцитов (лейкоцитов) и NK-клеток существенно увеличивалось. Однако их способность подавлять опухоли была относительно ниже, чем при использовании цельных РВМС человека. Исследователи объясняют это отсутствием других иммунных клеток, таких как Т-клетки, и дополнительных веществ, поддерживающих цитотоксическую активность NK-клеток.

«HER2@NKeND специфически рекрутирует NK-клетки в места опухоли, что приводит к подавлению роста опухоли», — сказали исследователи. «Эффективность подавления опухоли с помощью HER2@NKeND зависит от присутствия и инфильтрации NK-клеток человека, которые впоследствии вызывают дополнительную инфильтрацию Т-клеток человека. Взаимодействие между этими Т-клетками и NK-клетками может способствовать эффективному подавлению роста опухоли, и необходимы дальнейшие исследования для более детального выяснения основных механизмов».

Исследователи говорят, что их исследование открывает двери для разрабатывают новые методы лечения рака.

«Недавно разработанные NKeND, нацеленные на рак (HER2@NKeND и EGFR@NKeND), обладают потенциалом в качестве эффективных белковых противораковых иммунотерапевтических средств для селективного лечения целевых опухолей», — заявили они. сказал. «Наша стратегия потенциально может быть расширена для лечения различных типов рака путем простого переключения лигандов, нацеленных на рак и рекрутирующих иммунные клетки, тем самым открывая новые возможности для развития рекомбинантных NK-клеток».

Исследование опубликовано в журнале NanoToday.

Источник

Нажмите, чтобы оценить статью
[Итого: 1 Среднее значение: 5]

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Кнопка «Наверх»