Eksperimen pada tikus dan sel manusia menjelaskan cara terbaik untuk memberikan terapi nanopartikel untuk kanker – ScienceDaily

Eksperimen pada tikus dan sel manusia menjelaskan cara terbaik untuk memberikan terapi nanopartikel untuk kanker – ScienceDaily

[ad_1]

Para peneliti di komunitas kanker nanomedicine memperdebatkan apakah penggunaan struktur kecil, yang disebut nanopartikel, dapat memberikan terapi obat terbaik ke tumor secara pasif – memungkinkan nanopartikel berdifusi menjadi tumor dan bertahan di tempatnya, atau secara aktif – menambahkan molekul anti kanker yang ditargetkan untuk mengikat reseptor sel kanker tertentu dan, secara teori, menjaga nanopartikel di tumor lebih lama. Sekarang, penelitian baru tentang tumor manusia dan tikus pada tikus oleh para peneliti di Pusat Kanker Johns Hopkins Kimmel menunjukkan bahwa pertanyaan tersebut bahkan lebih rumit.

Studi laboratorium menguji kedua metode dalam enam model kanker payudara; Lima baris sel kanker manusia dan satu kanker tikus pada tikus dengan tiga varian sistem kekebalan menemukan bahwa nanopartikel dilapisi dengan trastuzumab, obat yang menargetkan sel kanker payudara positif reseptor faktor pertumbuhan epidermal manusia 2 (HER2), lebih baik dipertahankan di tumor daripada nanopartikel polos, bahkan pada tumor yang tidak mengekspresikan protein HER2 pro-pertumbuhan. Namun, sel imun dari inang yang terpapar nanopartikel menginduksi respon imun anti kanker dengan mengaktifkan sel T yang menyerang dan memperlambat pertumbuhan tumor.

Deskripsi pekerjaan akan diterbitkan 25 Maret di Kemajuan Sains.

“Sudah lama diketahui bahwa nanopartikel, ketika disuntikkan ke dalam aliran darah, diambil oleh makrofag mirip pemulung dan sel sistem kekebalan lainnya,” jelas penulis studi senior Robert Ivkov, Ph.D., M.Sc., profesor asosiasi onkologi radiasi dan ilmu radiasi molekuler di Sidney Kimmel Comprehensive Cancer Center di Johns Hopkins. “Banyak peneliti di lapangan telah berfokus pada upaya untuk mengurangi interaksi dengan sel kekebalan, karena mereka telah mencoba untuk meningkatkan waktu sirkulasi nanopartikel dan retensi mereka dalam sel tumor. Tetapi penelitian kami menunjukkan bahwa sel kekebalan dalam tumor mengumpulkan dan bereaksi terhadap partikel sedemikian rupa untuk menstimulasi respons anti-kanker. Ini mungkin memiliki potensi untuk berkembang melampaui pemberian obat menuju pengembangan imunoterapi kanker. “

Para peneliti melakukan beberapa percobaan in vitro dalam penelitian mereka. Pertama, mereka menerapkan beberapa nanopartikel oksida besi berlapis pati polos dan yang lainnya dilapisi dengan trastuzumab ke lima jalur sel kanker payudara manusia, menemukan bahwa jumlah pengikatan antara nanopartikel berlapis trastuzumab dan sel bergantung pada seberapa banyak sel kanker mengekspresikan onkogen HER2. . Pada manusia, kanker payudara positif HER2 termasuk yang paling resisten terhadap kemoterapi standar. Trastuzumab, dijual dengan nama Herceptin, menargetkan sel tumor positif HER2 dan juga memicu sistem kekebalan.

Secara mengejutkan, tanggapan berbeda pada model hewan, lapor para peneliti. Dalam percobaan terpisah, tim menggunakan nanopartikel pada dua strain tikus yang kekurangan kekebalan yang dicangkok dengan sel dari lima baris sel kanker payudara manusia – dua HER2 negatif dan tiga HER2 positif. Ketika mereka mempelajari tumor hewan 24 jam kemudian, mereka memperhatikan bahwa nanopartikel yang dilapisi dengan trastuzumab ditemukan dalam konsentrasi dua hingga lima kali lebih besar daripada nanopartikel biasa di semua jenis tumor, terlepas dari apakah mereka mengekspresikan protein HER2. Mereka juga menemukan bahwa jumlah nanopartikel berlapis trastuzumab bahkan lebih besar (sepuluh kali lipat) pada tikus yang memiliki sistem kekebalan yang berfungsi penuh dan mengandung tumor yang diturunkan dari tikus.

Hal ini membuat para peneliti mencurigai bahwa sistem kekebalan hewan inang berinteraksi kuat dengan nanopartikel dan berperan dalam menentukan retensi partikel dalam tumor, apakah ada obat yang ditambahkan atau tidak.

Lebih banyak eksperimen, lapor tim, mengungkapkan bahwa sel kekebalan terkait tumor bertanggung jawab untuk mengumpulkan nanopartikel, dan tikus yang dibiakkan dengan sistem kekebalan utuh mempertahankan lebih banyak nanopartikel berlapis trastuzumab daripada tikus yang dibiakkan tanpa sistem kekebalan yang berfungsi penuh.

Selain itu, sel imun inflamasi di lingkungan sekitar tumor, atau lingkungan mikro, menguasai lebih banyak nanopartikel berlapis daripada yang biasa. Akhirnya, dalam serangkaian percobaan 30 hari, para peneliti menemukan bahwa paparan nanopartikel menghambat pertumbuhan tumor tiga hingga lima kali lebih banyak daripada kontrol, dan meningkatkan sel T pembunuh kanker CD8-positif di tumor. Yang mengejutkan, Ivkov mencatat, respons pengaktifan kekebalan anti-kanker sama efektifnya dengan paparan pada nanopartikel polos atau berlapis trastuzumab. Tikus dengan sel T yang rusak tidak menunjukkan penghambatan pertumbuhan tumor. Para peneliti mengatakan hal ini menunjukkan bahwa paparan sistemik ke nanopartikel dapat menyebabkan respons imun host sistemik yang mengarah pada stimulasi kekebalan anti-kanker, dan tidak memerlukan nanopartikel untuk berada di dalam tumor.

“Secara keseluruhan, pekerjaan kami menunjukkan bahwa saling ketergantungan yang kompleks ada antara host dan respons imun tumor terhadap paparan nanopartikel,” kata Ivkov. “Hasil ini menawarkan kemungkinan menarik untuk mengeksplorasi ‘penargetan’ nanopartikel dari lingkungan mikro kekebalan tumor. Mereka juga menunjukkan potensi baru yang menarik untuk mengembangkan nanopartikel sebagai platform untuk terapi kekebalan kanker.”

Para peneliti mengatakan mereka juga berencana untuk mempelajari apakah jenis tanggapan kekebalan yang sama dapat dihasilkan untuk kondisi non-kanker, seperti penyakit menular.

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Pengobatan Johns Hopkins. Catatan: Konten dapat diedit gaya dan panjangnya.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Data SGP

Author Image
adminProzen