Наночастицы-"иммунопереключатель" могут повысить эффективность иммунотерапии рака
Ученые из Университета Джонса Хопкинса создали наночастицу, несущую два разных антитела, способных одновременно отключать защитные свойства раковых клеток и включать мощный противораковый иммунный ответ у мышей. Эксперименты с этими двойными частицами-"иммунопереключателями" показали, что они способны значительно замедлить рост меланомы и рака толстой кишки у мышей и даже полностью уничтожить опухоли.
Результаты, опубликованные 7 июня в ACS Nano, могут привести к созданию методов повышения эффективности иммунотерапии у людей.
"Иммунотерапии имеют значительный потенциал, но есть и возможности для улучшения. Улучшение здесь заключалось в том, чтобы впервые создать наночастицу, которая может одновременно взаимодействовать с несколькими типами клеток в сложной микроокружении опухоли, что резко увеличивает ее эффективность", — говорит профессор Джонатан П. Шнек.
Проблема существующих методов
- Одобренные FDA ингибиторы контрольных точек помогают иммунной системе распознавать рак, блокируя белки (например, PD-L1), которые маскируют опухолевые клетки.
- Однако они работают лишь у ~30% пациентов с некоторыми типами рака, а полная ремиссия наступает лишь у ~5%.
- Комбинирование нескольких видов иммунотерапии в эффективных дозах может вызывать тяжелые побочные эффекты.
Решение: двойные наночастицы
Исследователи создали парамагнитные железные наночастицы диаметром ~100 нм и разместили на них два типа антител:
- Блокирующее PD-L1 (отключает "невидимость" раковых клеток).
- Стимулирующее Т-клетки (включает атаку иммунной системы).
Преимущества наночастиц:
- Эффект повышенной проницаемости и удержания: опухоли поглощают наночастицы лучше, чем здоровые клетки.
- Высокая локальная концентрация: одна частица несет десятки антител, повышая эффективность и снижая риск побочных эффектов.
"Наночастицы дают больше отдачи на вложенные усилия", — отмечает Шнек.
Результаты экспериментов на мышах
Модель меланомы:
- Опухоли у обработанных "иммунопереключателем" мышей были на 75% меньше, чем у нелеченных.
- Свободные антитела уменьшали рост опухоли лишь на ~25%.
- Половина мышей с терапией была жива через 30 дней, тогда как все нелеченные мыши погибли к 22-му дню.
Модель рака толстой кишки:
- Примерно у половины мышей наблюдалась полная регрессия опухоли.
- Около 70% стали долгосрочными выжившими (жили более 55 дней).
Механизм действия
- Частицы-"иммунопереключатели", в отличие от смеси раздельных частиц, обеспечивают синергический эффект, вероятно, за счет сближения Т-клеток и их раковых мишеней.
- Наночастицы задерживаются в опухолях значительно дольше, чем свободные антитела.
Планы на будущее
Ученые планируют:
- Искать более эффективные комбинации антител для платформы.
- Использовать магнитные свойства частиц, чтобы с помощью магнитов направлять и удерживать их в области опухоли.