Fényvezérelt immunkapcsoló használható a rákos sejtek elpusztítására

A közelmúltban a Kínai Tudományos Akadémia (CAS) Folyamatmérnöki Intézetének (IPE) és a Kínai Tudományos Akadémia Egyetemének (UCAS) kutatói új, teljes tumorsejt vakcina (TCV) platformot hoztak létre, amellyel optimális pulzáló hatás érhető el. immunerősítés a közeli infravörös (NIR) megvilágítás megvalósításával az oltási helyen, igény szerint a daganat progressziójának megfelelően. A kutatási eredményeket online tették közzé a Nature Communications-ben.
Mi az a teljes daganatsejt elleni vakcina? Milyen előnyei vannak a teljes tumorsejt-oltásnak a többi daganatos vakcinával szemben? Mik ennek a vakcinának a jövőbeni alkalmazási forgatókönyvei? Augusztus 21-én a Science and Technology Daily újságírója interjút készített a kutatást végző szakértőkkel.
A teljes daganatsejtes vakcinában megvan az egyénre szabott precíziós terápia lehetősége
A daganat elleni védőoltásokat régóta a daganatos immunterápia ígéretes formájának tartják, amely a szervezet immunrendszerét felhasználva harcol a daganatos sejtek ellen. A tumorvakcinák közül a teljes tumorsejt-oltás az egyénre szabott tumorimmunterápia klasszikus típusa.
"Konkrétan a teljes tumorsejt vakcinák olyan tumorvakcinák, amelyeket teljes tumorsejtek fizikai vagy kémiai módszerekkel történő inaktiválásával állítanak elő." Yanlin Lv, a tanulmány társszerzője és a Folyamatmérnöki Intézet munkatársa azt mondta az újságíróknak, hogy az inaktivációs kezelés hatására a daganatsejtek elveszítik belső tumorgenicitásukat, de megtartják immunogenitásukat, így az egész tumorsejt-oltóanyag teljes készlettel rendelkezik. tumorspecifikus és tumorasszociált antigének, amelyek specifikus immunválaszt válthatnak ki a szervezetből.
Az oltás után a vakcina tumorantigénjei felszabadulnak, és az antigénprezentáló sejteket (az immunsejtek egy osztálya) felismerik, felveszik és bemutatják, majd aktiválják a szervezet immunrendszerét, hogy specifikusan elpusztítsa a daganatsejteket, így gátolja a növekedést. vagy a daganat megszüntetése.
Lv Yanlin véleménye szerint a többi tumoroltóanyaggal összehasonlítva a teljes tumorsejt-oltóanyagoknak három fő előnye van. "Először is, az elkészítést tekintve a teljes tumorsejt vakcinák egyszerűek, olcsók és könnyen beszerezhető alapanyagok, ugyanakkor a teljes tumorsejt vakcinák a daganatok összes antigénjét tartalmazzák, amivel elkerülhető a tumorantigének azonosításának bonyolult eljárása, és multivalens immunválaszt válthat ki, csökkentve az immunszökés lehetőségét." Sőt, a teljes tumorsejt-vakcina nagyobb lehetőséget kínál az egyénre szabott precíziós terápiára, mivel tumor autológ antigéneket tartalmaz, mondta Lv Yanlin.
Mindennek azonban két oldala van, és a teljes daganatsejtes vakcináknak megvannak a hátrányai: gyenge az immunogenitásuk, és az általuk kiváltott immunválaszok egyénenként nagyon eltérőek. Ezért sürgősen szükség van új koncepciók és technológiák kidolgozására interdiszciplináris, több tudományágat átfogó fejlesztés révén az igény szerinti immunpotenciálás megvalósítása érdekében.
Ma Guanghui, a Kínai Tudományos Akadémia akadémikusa és a Folyamatmérnöki Intézet kutatója, valamint Wei Wei, a Folyamatmérnöki Intézet kutatója vezetésével az Intézet kutatói a tumorimmunterápia kutatási megalapozása alapján. és a biológiai adagolási formatervezés sok éven át, közösen végzett kutatásokat fotofunkcionális anyagokkal és biomimetikus adagolási formákkal kapcsolatban Tian Zhiyuannal, a Kínai Tudományos Akadémia Egyetem Kémiai Tudományok Karának professzorával.
A gyenge immunogenitás és a kontrollálhatatlan in vivo immunválasz két fő problémájának megoldása
Meng Jiaqi, a dolgozat társszerzője, a Kínai Tudományos Akadémia egyetemének doktorandusza a teljes tumorsejt-oltóanyag elkészítéséről szólva részletes leírást adott a riporternek az inaktivált vakcina elkészítéséről. Azt mondta: "A vakcina inaktiválása általában kémiai inaktivációt, fizikai inaktiválást és egyéb módokat tartalmaz, a lényeg az, hogy elpusztítsák a sejt fehérjeszerkezetét, hogy az elveszítse biológiai aktivitását. A kémiai inaktiválás kémiai reagensekkel történik, az általánosan használt kémiai reagensek közé tartoznak a következők: formaldehid oldat stb.; a fizikai inaktiválás magas hőmérsékleten, ultraibolya fénnyel, ismételt fagyasztással és felolvasztással, valamint más fizikai módszerekkel történik a sejtek kezelésére."
Meng Jiaqi kifejtette, hogy az előkészítési folyamat során, miután a hagyományos teljes tumorsejt-oltóanyagot inaktiválják, a sejtszerkezet sérülhet, olyan problémák léphetnek fel, mint például az antigén szivárgása vagy elvesztése, ami viszont gyenge immunválasz kiváltásában nyilvánul meg a szervezetben. . A hagyományos teljes tumorsejt-oltóanyagok használatának folyamatában továbbra is fennáll a gyenge immunválasz stimulálásának problémája, ami elsősorban az antigénprezentáló sejtek alacsony toborzási hatékonyságában, gyenge antigénprezentáló képességében és ellenőrizhetetlen immunválaszában mutatkozik meg.
Ebben a kutatómunkában a kutatók egy speciális tervezést készítettek a fenti problémák megoldására. "Először fototermikus hatású nanorészecskéket töltöttünk be a daganatsejtekbe, és közel infravörös fény hatására hősokk-fehérjéket termeltek, amelyek endogén immunadjuvánsként működhetnek az immunválasz fokozása érdekében." Dr. Powell, a tanulmány társszerzője és a Kínai Tudományos Akadémia Egyetem Kémiai Tudományok Iskolájának tagja azt mondta: "Ezt követően a kezelt daganatsejteket fagyasztva-olvasztással inaktiváltuk, azaz megkaptuk a fénykontrollált teljes tumorsejt vakcina (LN-TCV), amely biztosítja, hogy a daganathoz kapcsolódó antigének teljes egészében megmaradjanak."
A kutatócsoport egyetlen oltással végzett immunizálást követően helyileg kiváltott, enyhe gyulladásos választ tudott kiváltani közel infravörös lézeres besugárzással az oltás helyén. Ez a folyamat elősegíti a dendritikus sejtek toborzását, aktiválását és bemutatását, amelyek aztán aktiválják a T-sejteket a nyirokcsomókban a későbbi tumorsejtek elpusztítása érdekében.
Ennek alapján a tumornövekedés ütemének nyomon követése érdekében a kutatócsoport egy mutatót is javasolt - a tumornövekedési ráta fluktuációját (FTGR). A daganat növekedési sebességének ingadozása az oltás helyén ismételt közeli infravörös lézeres besugárzással érhető el, amely szabványt biztosít az immunválasz igény szerinti ésszerű fokozására, lehetővé téve, hogy a pulzuserősítő pontosan illeszkedjen a daganat fejlődési folyamatához.
A fotokontrollos teljes tumorsejt-oltás eredményei még mindig a preklinikai kutatások körébe tartoznak
Yanlin Lu szerint ez a kutatás megoldja a hagyományos teljes tumorsejt-vakcinák gyenge immunogenitásának problémáját, valamint az in vivo kontrollálhatatlan immunválasz problémáját.
"A fotokontrollált teljes tumorsejt-oltóanyag gyártási folyamatában endogén adjuváns termelését indukáltuk fototermikus nanorészecskék feltöltésével és a daganatsejtek közel-infravörös lézerrel történő besugárzásával. Általában az endogén adjuvánsokat transzgenezis útján állítják elő, és a mi megközelítésünk egyszerűbb , kevésbé időigényes és könnyebben kezelhető, mint a vírus által közvetített transzgenezis folyamat." – mondta Yanlin Lu.
Eközben a kutatócsoport két fagyasztást és felolvasztást alkalmazott a tumorsejtek inaktiválására, ami egyrészt biztosította, hogy az összes daganathoz kapcsolódó antigén megmaradjon, és ne szivárogjon ki; másrészt az ezzel a módszerrel előállított vakcina biztosította, hogy a tumorantigének hosszú ideig tárolhatók legyenek az oltás helyén.
Ezen túlmenően, a közeli infravörös fény használata, amely egy egyszerű és nem invazív módszer az immunválasz manipulálására, a tanulmány egyik fő újítása.
"Fotokontrollált teljes tumorsejt-oltóanyag egyszeri beadása után az oltási hely közeli infravörös lézerrel történő besugárzása helyi felmelegedést vált ki, ami helyi enyhe gyulladásos környezetet hoz létre, amely elősegíti az antigénprezentáló sejtek felszaporodását és növeli a fertőzés mértékét. a daganatellenes immunválaszt, és amint a daganatellenes progressziót nyomon követik, a vakcina helyét közeli infravörös fénnyel újra be lehet sugározni a szükséges időben, hogy tovább stimulálják az immunválaszt a tumor elnyomásának vagy kiürülésének elérése érdekében." – magyarázza Powell.
Yanlin Lu véleménye szerint ez az új, teljes tumorsejteket tartalmazó vakcinaplatform az immunválasz optikai manipulálásának megvalósíthatóságát kutatja, amely nagy potenciállal és jó kilátásokkal rendelkezik a klinikai transzláció terén. "A jövőben még bőven van fejlődési lehetőség ennek a platformnak. A tumor mikrokörnyezete nagyon összetett, és az oltóanyagot egyetlen tumorsejtből a daganatszövet különféle vegyes sejtjére tudjuk kiterjeszteni, amelyek biztosíthatják az immunrendszert. gazdagabb antigénkönyvtárral, amely több antigént tartalmaz, lehetőséget adva egy individualizáltabb és erősebb immunválasz aktiválására, tovább javítva és fokozva a terápiás hatást." Azt mondta.
A jövőben a lézereket fénykibocsátó diódákra (LED) válthatják fel a klinikai fordítás során, a kutatók pedig távirányítású és hordható patch LED-eket tervezhetnek, hogy tovább javítsák a betegek együttműködését és a klinikusok irányíthatóságát. Yanlin Lu azt mondta: "Sőt olyan jövőt is elképzelhetünk, amelyben a teljes tumorsejt-oltóanyaggal beoltott betegek otthonuk kényelméből kaphatnak távorvoslást, és okostelefonjuk segítségével kezelhetik őket, így hatékonyan aktiválják az immunválaszokat és a személyre szabott orvoslást. azonnali működés."
A kutatók azt is hangsúlyozták, hogy az eredmények még mindig preklinikaiak, és a tényleges klinikai hatékonyságot még ellenőrizni kell. Lefordítva: www.DeepL.com/Translator (ingyenes verzió)