Natur: Fantastisk! Den tynde metalmembran leverer car-t-celler effektivt i faste tumorer

Hvad hvis et metal, der allerede var brugt til at reparere brud, rette tænder og forhindre tilstoppede arterier, også kunne bruges til at forhindre kræft i at sprede sig?

I en ny undersøgelse har forskere fra Fred hutchinson kræftforskningscenter i USA for første gang fundet, at et lille, tyndt metalnet fyldt med kræftbekæmpende immunceller kan skrumpe en præklinisk model af kræft i æggestokkene. Resultaterne blev for nylig offentliggjort i Nature Biomedical Engineering under titlen "Nitinol tynde film funktionaliseret med car-t-celler til behandling af faste tumorer."

Billeder fra Fred Hutchinson Cancer Research Center

Matthias Stephan, ph.d., en forsker ved Fred Hutchinson kræftforskningscenter og tilsvarende forfatter af papiret, sagde, "celleterapier til bekæmpelse af kræft har været meget succesrige i blodkræft, men ikke i solide tumorer. Vores fund viser, at tyndt metalnet fyldt med genetisk konstruerede t-celler til bekæmpelse af kræft i æggestokkene kan fjerne tumorer i 70 procent af de behandlede mus, hvilket giver os et vigtigt skridt i retning af at gøre celleterapi effektiv mod solide tumorer. "

Solide tumorer, herunder bryst-, æggestokk- og bugspytkirtelkræft, har en række strategier for at undgå og bekæmpe mod immunceller, der dræber kræft, såsom T-celler eller car-t-celler, der udtrykker kimær antigenreceptor (CAR). Injektion af kræft -Kæmpeceller alene fungerer ikke; De kommer ikke til tumoren, eller hvis de kommer til kræftcellerne, bliver de trætte af at dræbe kræftcellerne og mislykkes.

Stephan har designet et materiale, der er sikkert for mennesker og kan føre kræftbekæmpende celler ind i tumorer. "Ud over at minimere bivirkninger på patienter er vores endelige mål at gøre t-cellebehandling hurtigere, billigere og lettere at levere til patienter, " han sagde.

For at gøre dette indlæser Stephans nye undersøgelse car-t-celler, der er målrettet mod kræft i æggestokkene, på et porøst net af metalmembraner, som derefter placeres på tumoren.

"Det er ikke kun en passiv afleveringsenhed. Det er også en frigørelsesplatform til at udløse spredning af car-t-celler, som kan overvinde tumors forsvar mod disse T-celler."

Forskerne brugte tynde, næsten gennemskinnelige metalmembraner lavet af Monarch Biosciences. Metalfilmen, som er 10 mikron tyk og lavet af Nitinol-legering, kan implanteres sikkert i kroppen og bruges i andre medicinske anordninger.

Under kraftige mikroskoper har metalfilmen små rum, der kan konfigureres til forskellige mønstre. Dette rum kan fyldes med medikamenter eller andre væsker, og metalmembranen kan implanteres i kroppen, hvor væskerne lækker ud og finder deres mål.

Stephan og hans kolleger ville se, om metalmembranen kunne indeholde T-celler og levere disse kræftbekæmpende celler til tumorer.

"Vi var nødt til at finde et rumligt mønster af metalliske membraner, der var meget velegnet til t-celler. Det rumlige mønster skal være lille nok til ikke at lade cellerne falde mellem revnerne, men ikke så små, at T-cellerne føles for overfyldte til at bevæge sig ."

De fandt, at et lineært mønster, der ligner top-down labyrintvisningen, bedst egnede til T-celler. De belagte metalmembranen med en række forskellige materialer, hvilket gjorde det muligt for car-t-celler at vokse og formere sig en gang inde i kroppen.

Forskerne fyldte metalmembranen med car-t-celler, der var programmeret til at se efter æggestokkræftcellemarkøren ROR1.Disse genetisk konstruerede car-t-celler blev placeret på hver side af metalmembranen og derefter absorberet i midten af det belagte materiale .

”Det er som et brød med appelsinsauce på begge sider,” sagde Stephan. Denne metalmembran er brødet, og derefter lægger vi car-t-cellerne på siderne af det, og disse celler nedsænkes derefter i midten. "

Ved hjælp af en laboratoriemodel for kræft i æggestokkene, implanterede forskerne en metalmembran indeholdende car-t-celler i tumoren. T-celler vandrer fra metalmembranen og metastaserer til tumorens nærhed. Inden for 10 dage var alle tumorer i musene forsvundet. Inden for 20 dage forblev 70 procent af musene tumorfrie.

Hvis det bekræftes af flere undersøgelser og kliniske forsøg, kan metoden til implantation af metalmembraner til inhibering af tumorvækst til sidst anvendes til behandling af sygdomme som kræft i bugspytkirtlen og æggestokkene.

I et andet eksperiment fandt forskerne, at rørformede metalmembraner imprægneret med car-t-celler forhindrede tumorer i at vokse ind i sådanne membraner. Metoden kan bruges til at behandle kræftformer, der forårsager hindring af luftvejene eller fordøjelsessystemet, såsom lunge-, bugspytkirtel- eller spiserørskræft, i hvilke stenter bruges til at undertrykke tumors interferens med at synke.

"Vi fokuserer på car-t-celler i vores aktuelle eksperimenter, men jeg kan se denne fremgangsmåde arbejde med t-celle-receptorterapier, naturlige dræberceller og andre immunceller, der er målrettet mod kræft," sagde Stephan.

Henvisning ： 1. Michael E. Coon et al. Nitinol-tynde film, der er funktionaliseret med CAR-T-celler til behandling af faste tumorer. Nature Biomedical Engineering, 2019, doi: 10.1038 / s41551-019-0486-0.

2. Videnskabsmænd viser tyndt metalnet fyldt med T-celler krymper faste tumorer

https://medicalxpress.com/news/2019-12-scientists-thin-metal-mesh-cells.html