Biologisch abbaubares Gel verbessert die Fähigkeit des Immunsystems, Krebs zu bekämpfen

Das neue biologisch abbaubare Gel verbessert die Fähigkeit des Immunsystems, Krebs nach der chirurgischen Entfernung des Tumors zurückzuhalten.

Das an Mäusen getestete Gel setzt Medikamente und spezielle Antikörper frei, die gleichzeitig immunblockierende Zellen, sogenannte Makrophagen, von der Operationsstelle entfernen und T-Zellen aktivieren, um den Krebs anzugreifen.

Wissenschaftler der University of Wisconsin-Madison testeten das Gel an Mausmodellen verschiedener Krebsarten. Sie fanden heraus, dass das Gel effektiv Tumore kontrollierte, von denen bekannt war, dass sie gut auf diese Art der Immuntherapie ansprachen, wie z. B. CT26-Darmkrebs. Aber das Gel wirkte auch gut gegen B16F10-Melanom, S180-Sarkom und dreifach negativen 4T1-Brustkrebs, die weniger auf eine Immuntherapie ansprechen und anfälliger für Metastasen sind.

Diese konzepterprobten Experimente werden die weitere Forschung an anderen Tiermodellen unterstützen, die zu zukünftigen klinischen Studien am Menschen führen könnten.

Die Experimente wurden vom Labor von Quanyin Hu, Professor an der UW-Madison School of Pharmacy, mit Unterstützung von Professor für Pharmazie Seungpyo Hong und Kollegen von der UW School of Medicine and Public Health geleitet. Das Team veröffentlichte seine Ergebnisse am 6. April in der Zeitschrift Nature Communications.

„Wir freuen uns sehr zu sehen, dass diese lokale Strategie gegen so viele verschiedene Arten von Tumoren wirken kann, insbesondere gegen diese nicht-immunogenen Tumoren“, sagt Hu. “Wir freuen uns immer noch zu sehen, dass diese topische Behandlung die Tumormetastasierung hemmen kann.”

Eine Operation ist eine ausgezeichnete Behandlung für viele Tumore, aber die geringe Anzahl von Krebszellen, die nach der Operation übrig bleiben, kann es Tumoren ermöglichen, nachzuwachsen. Um diesem Prozess entgegenzuwirken, entwickelten die Forscher ein eigenes Gel, das zwei Schlüsselkomponenten langsam an der Operationsstelle freisetzt.

Eines davon ist Pexidartinib, das zur Hemmung der tumorassoziierten Makrophagenfunktion zugelassen ist. Diese Zellen stimulieren das Tumorwachstum und die Zellhemmung verlangsamt das Krebswachstum.

Die andere Komponente des Gels waren Blutplättchen – Teile von Blutgerinnungszellen – die an immunstimulierende Antikörper gebunden waren. Diese Antikörper, bekannt als Anti-PD-1, helfen den T-Zellen des Immunsystems, Krebszellen zu erkennen und anzugreifen.

Die Forscher hofften, dass die lokale Freisetzung von Antikörper-gebundenen Blutplättchen und Pexidartinib ihre Wirkung in der Nähe der Tumorstelle verstärken und Nebenwirkungen minimieren würde, die auftreten, wenn diese Therapien intravenös verabreicht werden und weit im Körper zirkulieren. Tatsächlich zeigten die Mäuse, denen das Gel verabreicht wurde, unbedeutende Nebenwirkungen. Körper bauen das Gel im Laufe der Zeit ab.

Hus Team testete das Gel gegen eine Vielzahl von Krebsarten, da sich diese Tumore in der Art und Weise unterscheiden, wie sie auf immunbasierte Therapien wie Anti-PD-1-konjugierte Blutplättchen ansprechen. In jedem Fall verlangsamte das Gel das Wachstum von verbleibenden Krebszellen erheblich und verlängerte die Lebensdauer von Mäusen. Das Gel reduzierte auch stark die Ausbreitung von metastasierenden Brustkrebsmodellen, die die Forscher untersuchten.

In den letzten Jahren haben Hong und Hu unabhängig voneinander neue Wege zur Krebsbekämpfung ohne traditionelle Chemotherapie entwickelt, die schwerwiegende Nebenwirkungen hat. Jetzt arbeiten sie zusammen und planen, weiterhin kreative Ansätze zu testen, die in den kommenden Jahren ihren Weg zu menschlichen Patienten finden könnten.

„Dies ist nur die Anfangsphase der Zusammenarbeit zwischen unseren beiden Labors“, sagt Hong.

Referenz: Li Z, Ding Y, Liu J, et al. Die Reduktion tumorassoziierter Makrophagen erhöht die lokale und systemische Blutplättchen-vermittelte Anti-PD-1-Abgabe zur Behandlung von Tumorrezidiven nach einer Operation. Nat Common. 2022; 13 (1): 1845. doi: 10.1038/s41467-022-29388-0

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