Nanoparticulele lipidice îmbunătățesc răspunsul imunitar împotriva cancerului pulmonar
Cercetătorii de la Universitatea din Arizona, R. Ken Coit College of Pharmacy, au dezvoltat o nouă strategie care ajută sistemul imunitar să recunoască și să atace tumorile de cancer pulmonar mai eficient.
Prin ambalarea unui medicament chimioterapeutic și a unei molecule de ARN într-un transportor lipidic de dimensiuni mici, echipa a sporit răspunsul imunitar, încetinind astfel creșterea tumorilor și îmbunătățind efectele imunoterapiei.
Rezultatele, publicate în Nature Communications, descriu o platformă bazată pe nanotehnologie care combină medicamentul chimioterapeutic paclitaxel cu o moleculă de silențiere a genelor cunoscută sub numele de siRNA. Pachetul lipidic îmbunătățește livrarea ambelor terapii către celulele tumorale pulmonare.
Abordarea sporește un proces numit moarte celulară imunogenă (ICD), o formă de moarte celulară canceroasă care alertează sistemul imunitar cu privire la prezența tumorilor. Cercetătorii consideră din ce în ce mai mult ICD ca fiind o modalitate promițătoare de a ajuta organismul să recunoască, să atace și să-și amintească celulele canceroase.
Jianqin Lu, profesor asociat la U of A College of Pharmacy, a condus cercetarea. „În ciuda potențialului semnificativ al imunoterapiei activate prin ICD, aplicațiile sale terapeutice rămân subutilizate”, a declarat Lu. „Deoarece știm că paclitaxelul poate induce ICD, am îmbunătățit livrarea medicamentului către tumoră prin atașarea unei molecule grase numite sfingolipid pentru a forma o bulă grasă, sau nanovesiculă. Putem livra mai multe medicamente la locul tumorii.”
Pătrunzând în celulele canceroase, medicamentul determină o proteină numită calreticulină (CRT) să se deplaseze la suprafața celulelor muribunde, creând ceea ce cercetătorii descriu ca un semnal „mănâncă-mă” care atrage celulele imune. CRT acționează ca un far pentru celulele numite fagocite, care înghit celulele tumorale muribunde și ajută la inițierea răspunsului ICD.
Unele tumori eludează acest răspuns prin utilizarea unei molecule numite STC1, care împiedică CRT să ajungă la suprafața celulară. Drept urmare, răspunsul imunitar este slăbit, iar activitatea celulelor T care ucid celulele canceroase este redusă.
Pentru a contracara acest efect, cercetătorii au utilizat o moleculă siRNA denumită siSTC1 pentru a silenția activitatea genelor STC1 prin co-livrarea acesteia cu paclitaxel.
Echipa a testat strategia în două linii de celule canceroase: celulele de cancer pulmonar Lewis, care au o exprimare ridicată a genei STC1, și celulele de cancer colorectal MC38, care au o exprimare mai scăzută a acestor gene. Rezultatele au arătat că combinația medicamentului și siRNA care silențiază gena STC1 a fost mult mai eficientă împotriva celulelor canceroase pulmonare decât împotriva celulelor MC38.
„Dacă declanșezi un răspuns imun ICD, nu ar trebui să existe dezvoltare tumorală sau dezvoltare tumorală întârziată”, a spus Lu.
Folosind modele de șoareci cu cancer pulmonar, Lu și colegii săi au descoperit că combinația dintre siSTC1 și paclitaxel a eradicat trei din cinci tumori și, în unele cazuri, patru din cinci tumori, în funcție de tipul de cancer.
Cercetătorii au constatat, de asemenea, că pachetul siSTC1-paclitaxel a crescut sensibilitatea tumorilor la tratamentul cu blocare PD-1, un tip de imunoterapie care permite sistemului imunitar să recunoască și să distrugă mai bine celulele canceroase.
„Schimbi cu adevărat microambientul tumorii”, a spus Lu. „Combinația paclitaxel-siSTC1 potențează terapia cu blocare PD-1 și imunoterapia împotriva cancerului. Așa cum acest proces poate avea un impact.”
Lu a menționat că platforma ar putea fi utilizată pentru a trata multe tipuri de cancer cu expresie ridicată a STC1, inclusiv cancerul pulmonar non-microcelular, unele tipuri de cancer colorectal, cancerul mamar, cancerul hepatic și cancerul ovarian.
Echipa speră să colaboreze cu oncologi clinici și, în cele din urmă, să avanseze platforma într-un studiu clinic de fază 1.
