Katı tümörler büyüdükçe kendilerini kalın, nüfuz etmesi zor bir moleküler savunma duvarı ile çevrelerler. Uyuşturucuyu o barikatı aşmak herkesin bildiği gibi zordur.

Şimdi, UT Southwestern'deki bilim adamları, kanser hücrelerine ulaşmak için tümörlerin etrafındaki fiziksel engelleri yıkabilen nanopartiküller geliştirdiler. Nanopartiküller içeri girdikten sonra yüklerini serbest bırakırlar: tümörün içindeki DNA'yı değiştiren, büyümesini engelleyen ve bağışıklık sistemini aktive eden bir gen düzenleme sistemi.

açıklanan yeni nanopartiküller Doğa Nanoteknolojisifarelerde yumurtalık ve karaciğer tümörlerinin büyümesini ve yayılmasını etkili bir şekilde durdurdu. UT Southwestern'de Biyokimya Doçenti olan çalışma lideri Daniel Siegwart, sistemin kanser tedavisinde CRISPR-Cas9 olarak bilinen gen düzenleme aracının kullanımı için yeni bir yol sunduğunu söyledi.

CRISPR, kanseri tedavi etmek için yeni bir yaklaşım sunmasına rağmen, teknoloji, yüklerin tümörlere iletilmesindeki düşük verimlilik nedeniyle ciddi şekilde engellenmiştir.".

Dr Daniel Siegwart, Çalışma Lideri ve Harold C. Simmons Kapsamlı Kanser Merkezi Üyesi, UT Güneybatı Tıp Merkezi

Son yıllarda CRISPR-Cas9 teknolojisi araştırmacılara canlı hücrelerin içindeki DNA'yı seçici olarak düzenlemenin bir yolunu sağladı. Gen düzenleme sistemi, kanserin büyümesini sağlayan genleri değiştirme potansiyeli sunarken, CRISPR-Cas9'u katı tümörlere ulaştırmak zorlayıcıydı.

On yılı aşkın bir süredir, Dr. Siegwart ve meslektaşları, insan vücuduna moleküler yük (son mRNA COVID-19 aşıları dahil) taşıyabilen küçük yağ molekülleri küreleri olan lipid nanoparçacıkları (LNP'ler) üzerinde çalışıyor ve tasarlıyorlar. 2020'de Dr. Siegwart'ın grubu, alanı sınırlayan bir zorluk olan nanoparçacıkların belirli dokulara nasıl yönlendirileceğini gösterdi.

Yeni çalışmada, kanseri hedeflemek için araştırmacılar, karaciğere seyahat etmek için zaten optimize ettikleri nanoparçacıklarla başladılar. Birkaç tümörün fiziksel savunmasını bir arada tutmada merkezi bir rol oynayan bir gen olan fokal adezyon kinazı (FAK) kapatabilecek küçük bir RNA parçası (kısa karışan RNA veya siRNA olarak adlandırılır) eklediler.

Doktora sonrası bir araştırma olan Ph.D. Di Zhang, "FAK'ı hedeflemek yalnızca tümörlerin etrafındaki barikatı zayıflatıp nanopartiküllerin tümöre girmelerini kolaylaştırmakla kalmıyor, aynı zamanda bağışıklık hücrelerinin içeri girmesine izin veren yolu da açıyor" dedi. UTSW üyesi ve makalenin ilk yazarı.

Araştırmacılar, yeni tasarlanmış nanopartiküllerin içinde geni düzenleyebilecek CRISPR-Cas9 makinesini kapsüllediler. PD-L1. Birçok kanser bu geni, bağışıklık sisteminin tümörlere saldırma yeteneğini frenleyen yüksek düzeyde PD-L1 proteini üretmek için kullanır. Bilim insanları daha önce bu düzeni bozmanın mümkün olduğunu göstermişti. PD-L1 Bazı kanserlerdeki gen bu frenleri kaldırabilir ve kişinin bağışıklık sisteminin kanser hücrelerini öldürmesini sağlayabilir.

Dr. Siegwart, Zhang ve meslektaşları yeni nanoparçacıkları yumurtalık ve karaciğer kanserine yönelik dört fare modelinde test etti. İlk olarak, FAK'ı kapatmak için siRNA eklendiğinde, tümörlerin etrafındaki molekül matrisinin daha az sert olduğunu ve normalden daha kolay nüfuz edebildiğini gösterdiler. Daha sonra tümör hücrelerini analiz ettiler ve çok daha fazla nanopartikülün hücrelere ulaştığını ve hücrelerin hücrelerini etkili bir şekilde değiştirdiğini buldular. PD-L1 gen.

Son olarak, hem FAK'ı hem de FAK'ı hedef alan nanopartiküller ile tedavi edilen farelerdeki tümörlerin PD-L1 Sadece boş nanopartiküllerle tedavi edilen tümörlerin boyutunun yaklaşık sekizde birine küçüldü. Ek olarak, tümörlere daha fazla bağışıklık hücresi sızdı ve tedavi edilen fareler ortalama olarak yaklaşık iki kat daha uzun süre hayatta kaldı.

Güvenliği göstermek için daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır ve etkinliği Çeşitli tümör tiplerinde nanopartiküller. Araştırmacılar, tedavinin, tümörlere saldırmak için bağışıklık sistemini kullanmayı amaçlayan mevcut kanser immünoterapileriyle birlikte yararlı olabileceğini söyledi.

“COVID-19 LNP aşılarının dünya çapındaki başarısından sonra hepimiz LNP'lerin başka neler yapabileceğini merak ediyoruz. Burada, kanserde terapötik sonuçları iyileştirmek için birden çok türde genetik ilacı aynı anda iletebilen yeni LNP'ler geliştirdik. LNP ilaçlarının farklı hastalık türlerini tedavi etme konusunda açıkça büyük bir potansiyeli var,” dedi Dr. Siegwart.