Naturen: Utrolig! Den tynne metallmembranen leverer Car-t celler effektivt i solide tumorer

Hva om et metall som allerede ble brukt til å reparere brudd, rette tenner og forhindre tilstoppede arterier, også kan brukes for å hindre kreft i å spre seg?

I en ny studie har forskere fra Fred hutchinson kreftforskningssenter i USA for første gang funnet at et lite, tynt metallnett fylt med kreftbekjempende immunceller kan krympe en preklinisk modell av kreft i eggstokkene. Resultatene ble nylig publisert i Nature Biomedical Engineering under tittelen "Nitinol tynne filmer funksjonalisert med car-t celler for behandling av solide svulster."

Bilder fra Fred Hutchinson Cancer Research Center

Matthias Stephan, doktorgrad, forsker ved kreftforskningssenteret Fred hutchinson og korresponderende forfatter av papiret, sa: "Celleterapier for å bekjempe kreft har vært veldig vellykket i blodkreft, men ikke i solide svulster. Våre funn viser at tynt metallnett lastet med genmanipulerte t-celler for å bekjempe eggstokkreft kan fjerne svulster i 70 prosent av de behandlede musene, noe som gir oss et viktig skritt mot å gjøre celleterapi effektiv mot solide svulster. "

Solide svulster, inkludert bryst-, eggstokk- og bukspyttkjertelkreft, har en rekke strategier for å unngå og slå tilbake mot immunceller som dreper kreft, for eksempel T-celler eller car-t-celler, som uttrykker kimær antigenreseptor (CAR). Injiserer kreft -Kjemme celler alene vil ikke fungere; De kommer ikke til svulsten, eller hvis de kommer til kreftcellene, blir de lei av å prøve å drepe kreftcellene og mislykkes.

Stephan har designet et materiale som er trygt for mennesker og kan føre kreftbekjempende celler inn i svulster. "I tillegg til å minimere bivirkninger på pasienter, er vårt endelige mål å gjøre t-celleterapi raskere, billigere og lettere å levere til pasienter, " han sa.

For å gjøre dette, laster Stephans nye studie car-t-celler som er målrettet eggstokkreft på et porøst nett av metallmembraner, som deretter plasseres på svulsten.

"Det er ikke bare et passivt leveringsapparat. Det er også en frigjøringsplattform for å utløse spredning av car-t-celler, som kan overvinne svulstens forsvar mot disse T-cellene."

Forskerne brukte tynne, nesten gjennomskinnelige metallmembraner laget av Monarch Biosciences. Metallfilmen, som er 10 mikron tykk og laget av Nitinol-legering, kan trygt implanteres i kroppen og brukes i andre medisinske apparater.

Under kraftige mikroskop har metallfilmen ørsmå mellomrom som kan konfigureres til forskjellige mønstre. Dette rommet kan fylles med medikamenter eller andre væsker, og metallmembranen kan implanteres i kroppen, der væskene lekker ut og finner sine mål.

Stephan og kollegene ønsket å se om metallmembranen kunne inneholde T-celler og levere de kreftbekjempende cellene til svulster.

"Vi trengte å finne et romlig mønster av metalliske membraner som var veldig godt egnet for t-celler. Det romlige mønsteret må være lite nok til å ikke la cellene falle mellom sprekkene, men ikke så små at T-cellene føles for overfylt til å bevege seg ."

De fant ut at et lineært mønster, som ligner ovenfra og ned labyrint, best egnet til T-celler. De belagte metallmembranen med en rekke materialer, slik at car-t celler kunne vokse og formere seg en gang inne i kroppen.

Forskerne lastet metallmembranen med car-t-celler som ble programmert for å lete etter ovariecancercellemarkøren ROR1.Disse genetisk konstruerte car-t-celler ble plassert på hver side av metallmembranen og deretter absorbert i midten av det belagte materialet .

"Det er som et brød med appelsinsaus på begge sider," sa Stephan. Denne metallmembranen er brødet, og deretter legger vi car-t-cellene på sidene av den, og disse cellene blir deretter nedsenket i midten. "

Ved å bruke en laboratoriemodell for kreft i eggstokkene, implanterte forskerne en metallmembran som inneholder car-t-celler i svulsten. T-celler vandrer fra metallmembranen og metastaserer til svulstens nærhet. I løpet av 10 dager hadde alle svulstene i musene forsvunnet. I løpet av 20 dager forble 70 prosent av musene tumorfrie.

Hvis bekreftet av mer forskning og kliniske studier, kan metoden for å implantere metallmembraner for å hemme tumorvekst til slutt bli brukt til å behandle sykdommer som kreft i bukspyttkjertelen og eggstokkene.

I et annet eksperiment fant forskerne at rørformede metallmembraner impregnert med car-t-celler forhindret svulster i å vokse til slike membraner. Metoden kan brukes til å behandle kreftformer som forårsaker hindring av luftveiene eller fordøyelsessystemet, for eksempel kreft i lunger, bukspyttkjertelen eller spiserøret, der stenter brukes for å undertrykke svulstens forstyrrelse av svelging.

"Vi fokuserer på car-t-celler i våre nåværende eksperimenter, men jeg kan se denne tilnærmingen jobbe med t-celle reseptorterapier, naturlige drapsmelleceller og andre immunceller som er rettet mot kreft," sa Stephan.

Henvisning ： 1. Michael E. Coon et al. Nitinol-tynne filmer funksjonalisert med CAR-T-celler for behandling av solide svulster. Nature Biomedical Engineering, 2019, doi: 10.1038 / s41551-019-0486-0.

2. Vitenskapsmenn viser tynt metallnett lastet med T-celler krymper solide svulster

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