Šviesa valdomas imuninis jungiklis gali būti naudojamas vėžio ląstelėms naikinti

Neseniai Kinijos mokslų akademijos (CAS) Procesų inžinerijos instituto (IPE) ir Kinijos mokslų akademijos universiteto (UCAS) mokslininkai sukūrė naują viso naviko ląstelių vakcinos (TCV) platformą, kuri gali pasiekti optimalų impulsinį impulsą. imuniteto stiprinimas įdiegiant artimojo infraraudonųjų spindulių (NIR) apšvietimą vakcinacijos vietoje pagal poreikį, atsižvelgiant į naviko progresavimą. Tyrimo rezultatai buvo paskelbti internete Nature Communications.
Kas yra viso naviko ląstelių vakcina? Kokie yra viso naviko ląstelių vakcinos pranašumai, palyginti su kitomis naviko vakcinomis? Kokie yra būsimi šios vakcinos taikymo scenarijai? Rugpjūčio 21 dieną žurnalo „Science and Technology Daily“ reporteris apklausė šį tyrimą atlikusius ekspertus.
Viso naviko ląstelių vakcina turi individualizuoto tikslaus gydymo potencialą
Vakcinos nuo navikų ilgą laiką buvo laikomos perspektyvia naviko imunoterapijos forma, kuri gali panaudoti organizmo imuninę sistemą kovojant su naviko ląstelėmis. Tarp naviko vakcinų visos naviko ląstelių vakcinos yra klasikinis individualizuotos naviko imunoterapijos tipas.
"Konkrečiai, visos naviko ląstelių vakcinos yra naviko vakcinos, gautos inaktyvuojant visas naviko ląsteles fizinėmis ar cheminėmis priemonėmis." Yanlin Lv, vienas iš pirmųjų šio straipsnio autorių ir Procesų inžinerijos instituto asocijuotas tyrėjas, žurnalistams sakė, kad dėl inaktyvavimo naviko ląstelės praranda vidinį navikogeniškumą, tačiau išlaiko imunogeniškumą, todėl visa naviko ląstelių vakcina turi visą navikui būdingų ir su naviku susijusių antigenų, kurie gali sukelti specifinį imuninį atsaką iš organizmo.
Po vakcinacijos bus išleisti vakcinos naviko antigenai, skatinantys antigenus pateikiančias ląsteles (imuninių ląstelių klasę) atpažinti, įsisavinti ir pristatyti jas, o tada suaktyvins organizmo imuninę sistemą, kad specifiškai sunaikintų naviko ląsteles ir taip slopinamas augimas. naviko pašalinimas arba naviko pašalinimas.
Lv Yanlin nuomone, palyginti su kitomis naviko vakcinomis, visos naviko ląstelių vakcinos turi tris pagrindinius pranašumus. „Pirma, visų naviko ląstelių vakcinos paruošimo požiūriu yra paprastos, nebrangios ir lengvai gaunamos žaliavos, tuo pačiu metu visos naviko ląstelių vakcinos turi visus navikų antigenus, kurie gali išvengti sudėtingos naviko antigenų nustatymo procedūros. ir gali sukelti daugiavalentį imuninį atsaką, sumažinant imuninės sistemos pabėgimo galimybę. Be to, visa naviko ląstelių vakcina turi daugiau galimybių individualiai tiksliai gydyti, nes joje yra naviko autologinių antigenų, sakė Lv Yanlin.
Tačiau viskas turi dvi puses, o ištisų naviko ląstelių vakcinos turi trūkumų: jų imunogeniškumas yra silpnas, o jų sukeliamas imuninis atsakas labai skiriasi nuo vieno asmens iki kito. Todėl būtina skubiai plėtoti naujas koncepcijas ir technologijas vykdant tarpdisciplininį tarpdisciplininį vystymąsi, kad būtų galima įgyvendinti imunopotenciją pagal poreikį.
Instituto tyrėjai, vadovaujami Kinijos mokslų akademijos akademiko ir Procesų inžinerijos instituto mokslininko Ma Guanghui ir Procesų inžinerijos instituto mokslininko Wei Wei, remdamiesi naviko imunoterapijos tyrimų pagrindu. ir biologinių dozavimo formų inžineriją daugelį metų atliko kryžminio bendradarbiavimo fotofunkcinių medžiagų ir biomimetinių dozavimo formų inžinerijos tyrimus su Kinijos mokslų akademijos universiteto Chemijos mokslų mokyklos profesoriumi Tian Zhiyuan.
Dviejų pagrindinių problemų – silpno imunogeniškumo ir nekontroliuojamo in vivo imuninio atsako – sprendimas
Kalbėdamas apie visos naviko ląstelių vakcinos paruošimą, Meng Jiaqi, pirmasis šio straipsnio autorius ir Kinijos mokslų akademijos universiteto doktorantas, pateikė reporteriui išsamų inaktyvuotos vakcinos paruošimo aprašymą. Ji sakė: "Skiepų inaktyvacija paprastai vyksta chemine, fizine inaktyvacija ir kitais būdais, pagrindinė idėja yra sunaikinti ląstelės baltymų struktūrą, kad ji prarastų biologinį aktyvumą. Cheminis inaktyvavimas atliekamas naudojant cheminius reagentus, dažniausiai naudojami cheminiai reagentai formaldehido tirpalas ir tt; fizinė inaktyvacija atliekama naudojant aukštą temperatūrą, ultravioletinę šviesą, pakartotinį užšaldymą ir atšildymą bei kitus fizinius būdus, kaip susidoroti su ląstelėmis.
Meng Jiaqi paaiškino, kad paruošimo procese, kai tradicinė viso naviko ląstelių vakcina yra inaktyvuota, gali būti pažeista ląstelių struktūra, atsiranda problemų, tokių kaip antigeno nutekėjimas ar praradimas, o tai savo ruožtu pasireiškia silpno imuninio atsako sukėlimu organizme. . Naudojimo procese tradicinės visos naviko ląstelių vakcinos vis dar turi silpno imuninio atsako stimuliavimo problemą, kuri daugiausia atsispindi mažame antigenus pristatančių ląstelių pritraukimo efektyvumu, silpnu antigeno pateikimo gebėjimu ir nekontroliuojamu imuniniu atsaku.
Šiame tiriamajame darbe mokslininkai sukūrė specialų dizainą, kad išspręstų minėtas problemas. "Mes pirmiausia įkėlėme nanodaleles su fototerminiu poveikiu į naviko ląsteles ir paskatinome jas gaminti šilumos smūgio baltymus, veikiant beveik infraraudoniesiems spinduliams, kurie gali veikti kaip endogeniniai imuniniai adjuvantai, sustiprinantys imuninį atsaką." Dr. Powell, vienas iš pirmųjų šio straipsnio autorių ir Kinijos mokslų akademijos universiteto Chemijos mokslų mokyklos narys, sakė: „Po to mes inaktyvavome apdorotas naviko ląsteles šaldydami-atšildydami, ty gavome Šviesa kontroliuojama viso naviko ląstelių vakcina (LN-TCV), kuri užtikrina, kad visi su naviku susiję antigenai gali būti išsaugoti.
Po vienos vakcinacijos imunizacijos tyrimo komanda sugebėjo sukurti lokaliai sukeltą, nedidelį uždegiminį atsaką, vakcinacijos vietą apšvitinusi beveik infraraudonuoju lazeriu. Šis procesas skatina dendritinių ląstelių įdarbinimą, aktyvavimą ir pateikimą, kurios vėliau suaktyvina T ląsteles limfmazgiuose, kad vėliau sunaikintų naviko ląsteles.
Tuo remdamasi, siekdama stebėti naviko augimo greitį, tyrėjų grupė taip pat pasiūlė rodiklį – naviko augimo greičio svyravimą (FTGR). Auglio augimo greičio svyravimus galima pasiekti pakartotinai apšvitinant beveik infraraudonųjų spindulių lazeriu inokuliacijos vietoje, o tai yra standartas pagrįstai sustiprinti imuninį atsaką pagal poreikį, leidžiantį pulso stiprintuvui tiksliai prisitaikyti prie naviko vystymosi proceso.
Nuotraukomis kontroliuojamų viso naviko ląstelių vakcinos rezultatai vis dar priklauso ikiklinikiniams tyrimams
Pasak Yanlin Lu, šis tyrimas išsprendžia tradicinių viso naviko ląstelių vakcinų silpno imunogeniškumo problemą, taip pat nekontroliuojamo imuninio atsako in vivo problemą.
"Kurdami fotokontroliuojamą viso naviko ląstelių vakciną, mes paskatinome endogeninio adjuvanto gamybą fototerminiu nanodalelių įkėlimu ir apšvitindami naviko ląsteles beveik infraraudonųjų spindulių lazeriu. Paprastai endogeniniai adjuvantai gaminami transgenezės būdu, o mūsų metodas yra paprastesnis , mažiau laiko užima ir lengviau valdomas nei viruso sukeltas transgenezės procesas. Yanlin Lu sakė.
Tuo tarpu tyrėjų komanda naudojo du užšaldymo ir atšildymo būdus, kad inaktyvuotų naviko ląsteles, o tai, viena vertus, užtikrino, kad visi su naviku susiję antigenai galėtų būti išlaikyti ir nenutekėti; kita vertus, šiuo metodu paruošta vakcina užtikrino, kad naviko antigenai ilgą laiką gali būti laikomi vakcinacijos vietoje.
Be to, pagrindinė šio tyrimo naujovė yra beveik infraraudonųjų spindulių šviesos, paprasto ir neinvazinio metodo, skirto manipuliuoti imuniniu atsaku, naudojimas.
„Po vienkartinės fotokontroliuojamos visos naviko ląstelių vakcinos suleidimo, vakcinacijos vietos švitinimas artimo infraraudonųjų spindulių lazeriu sukelia vietinį šildymą, o tai sukuria vietinę lengvą uždegiminę aplinką, skatinančią antigenus pristatančių ląstelių prisitraukimą ir padidinančią priešnavikinis imuninis atsakas, o stebint priešnavikinį progresavimą, vakcinos vieta gali būti pakartotinai apšvitinta artima infraraudonųjų spindulių šviesa reikiamu laiku, kad būtų toliau stimuliuojamas imuninis atsakas, kad būtų pasiektas naviko slopinimas arba pašalinimas. Powellas paaiškina.
Yanlin Lu nuomone, ši nauja viso naviko ląstelių vakcinos platforma tiria galimybę optiškai manipuliuoti imuniniu atsaku, kuris turi didelį potencialą ir ryškias klinikinio vertimo perspektyvas. "Ateityje ši platforma turės daug erdvės tobulėti. Auglio mikroaplinka yra labai sudėtinga, todėl galime išplėsti vakciną nuo vienos naviko ląstelės iki įvairių mišrių naviko audinio ląstelių, kurios gali suteikti imuninę sistemą turtingesnė antigenų biblioteka, kurioje yra daugiau antigenų, suteikianti galimybę suaktyvinti labiau individualizuotą ir stipresnį imuninį atsaką, toliau gerinant ir sustiprinant gydomąjį poveikį. Ji pasakė.
Ateityje lazeriai gali būti pakeisti šviesos diodais (LED) klinikinio vertimo metu, o mokslininkai gali sukurti nuotoliniu būdu valdomus ir nešiojamus pleistrų šviesos diodus, kad dar labiau pagerintų pacientų atitiktį ir gydytojų manevringumą. Yanlin Lu sakė: „Mes netgi galime įsivaizduoti ateitį, kurioje pacientai, paskiepyti viso naviko ląstelių vakcinomis, galės gauti telemediciną patogiai namuose ir būti gydomi savo išmaniaisiais telefonais, taip veiksmingai suaktyvindami imuninį atsaką ir individualizuotą mediciną. momentinė operacija“.
Pažymėtina, kad mokslininkai taip pat pabrėžė, kad išvados vis dar yra ikiklinikinės, o faktinis klinikinis veiksmingumas dar turi būti patikrintas. Išversta naudojant www.DeepL.com/Translator (nemokama versija)