Новости

Новый дизайн наночастиц может улучшить лечение рака с помощью мРНК-вакцины

Новый дизайн наночастиц может улучшить лечение рака с помощью мРНК-вакцины

Исследователи разработали новую наночастицу, которая, как было показано, более эффективно доставляет мРНК-вакцину против рака мышам. Результаты исследования могут привести к разработке более эффективных вакцин для лечения рака и инфекционных заболеваний, таких как COVID-19.

В лечении рака произошли революционные изменения благодаря достижениям, достигнутым и продолжающимся в области иммунотерапии, лечение заболеваний путем активации или подавления иммунной системы организма. Но раковая опухоль каждого пациента уникальна и требует лечения, нацеленного на отдельные мутации, специфичные для опухоли. Использование матричных РНК (мРНК) вакцин для доставки этого лечения является многообещающей стратегией.

Вакцины помогают предотвратить инфекцию, подготавливая организм к борьбе с патогенами, такими как бактерии или вирусы. Большинство традиционных вакцин содержат ослабленную или мертвую версию бактерий или вирусов, чтобы вызвать иммунный ответ. Однако мРНК-вакцины, такие как вакцина от COVID-19, работают путем введения фрагмента мРНК, который соответствует белку, обнаруженному снаружи вируса, вызывая образование антител и маркируя вирус для уничтожения. После образования антитела остаются в организме, поэтому он может быстро отреагировать, если иммунная система снова подвергнется воздействию патогена.

Теперь новое исследование, проведенное учеными из Университета Джона Хопкинса, возможно, позволило найти способ улучшить доставку мРНК-вакцин для лечения инфекционных и неинфекционных заболеваний.

Когда дело доходит до использования мРНК-вакцин для лечения неинфекционных инфекционных заболеваний, таких как рак, задача заключалась в том, чтобы доставить материалы к большому количеству дендритных клеток, особого типа иммунных клеток, которые обучают иммунную систему, особенно Т-клетки, искать и уничтожать раковые клетки.

«Иммунная система предназначена для работы посредством усиленного ответа, когда дендритные клетки обучают другие иммунные клетки тому, что искать в организме», — сказал Джордан Грин, корреспондент исследования.

Для создания более сильных вакцин требуется наночастицы, несущие мРНК, достигают, проникают и экспрессируются в дендритных клетках. После экспрессии мРНК деградирует, и возникающий в результате иммунный ответ длится намного дольше.

мРНК-вакцины COVID-19 содержат наночастицы, сделанные из липидов, типа жирной кислоты, которые вводятся в мышцу. Но в мышцах относительно мало дендритных клеток. Введение мРНК-вакцины в кровоток также вызывает проблемы с доставкой, потому что вакцина имеет тенденцию попадать прямо в печень, где она расщепляется. Итак, исследователи нацелились на орган с гораздо большим количеством дендритных клеток: селезенку.

«Наша цель состояла в том, чтобы разработать наночастицу, которая не попадала бы прямо в печень и могла бы эффективно научить клетки иммунной системы искать и уничтожать подходящую мишень», — сказал Грин.

После тестирования ряда материалов , исследователи решили поместить свою мРНК в наночастицу на основе полимера с правильным соотношением водолюбивых и водофобных молекул, чтобы она могла проникнуть в клетку-мишень. Полимеры содержали молекулы, обладающие сродством к определенному типу ткани, в данном случае к селезенке. Кроме того, к наночастице добавляли хелпер или адъювант для активации дендритных клеток.

Испытывая свою новую конфигурацию наночастиц на мышах, они обнаружили, что они избегают попадания в печень и поглощаются клетками селезенки примерно в пятьдесят раз выше, чем мРНК сама по себе. Почти 80% клеток селезенки, которых достигли наночастицы, были дендритными клетками-мишенями.

Исследователи обнаружили, что у мышей с иммунными клетками, генетически сконструированными так, чтобы они светились красным, когда наночастица доставляла свое содержимое мРНК, от 5% до 6% всех дендритных клеток в селезенке успешно поглощали, открывали и обрабатывали наночастицу. Это наблюдалось больше в дендритных клетках, чем в других иммунных клетках. Затем наночастицы биоразлагаются в безопасные побочные продукты.

Как только было доказано, что новая наночастица будет успешно воздействовать на дендритные клетки селезенки, исследователи вооружили ее иммунотерапевтическим препаратом и снова протестировали на мышах. Они обнаружили, что половина моделей мышей с колоректальным раком долго выживали после двух инъекций, по сравнению с 10-30%, которые выживали после лечения другими составами наночастиц, содержащими иммунотерапевтический препарат, или только иммунотерапевтическим препаратом.

Когда выжившим мышам дали дополнительные клетки колоректального рака, все они выжили без дополнительного лечения, что позволяет исследователям предположить, что их наночастицы обеспечивают долгосрочный иммунный ответ, предотвращающий рецидив рака. Они также обнаружили, что через 21 день после лечения 60% Т-клеток, убивающих клетки, распознавали и атаковали клетки колоректального рака.

Исследователи наблюдали аналогичную реакцию на моделях мышей с меланомой, где около половины Т-клетки того же типа были подготовлены для атаки на клетки меланомы.

«Система доставки наночастиц смогла создать армию Т-клеток, которые могут распознавать антиген, связанный с раком», — сказал Грин. «Эта новая система доставки наночастиц может улучшить способ введения вакцин от инфекционных заболеваний, а также может открыть новые возможности для лечения рака».

Исследование было опубликовано в журнале PNAS<. /i>.

Источник

Нажмите, чтобы оценить статью
[Итого: 0 Среднее значение: 0]

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Кнопка «Наверх»