この特殊なゲルは癌治療を改善する可能性があります
研究者たちは現在、癌治療の新しいツールを開発しています。それは、併用薬を腫瘍に直接送達できる特殊なゲルです。
癌研究が直面する重要な問題の1つは、最も効率的な方法で治療を提供する方法と、腫瘍を直接標的にし、侵襲性を最小限に抑え、成功を最大化する方法です。
化学療法は、化学療法剤を使用して癌細胞を標的にして破壊するか、少なくともそれらが増殖するのを防ぎます。これは、癌の最も普及している治療法の1つです。
研究者は、化学療法が免疫療法と一緒に提供された場合、場合によってはより効果的に作用する可能性があることを認めています。免疫療法は、癌に対する人の自然な障壁を強化するために、体自身の免疫系を高めることに焦点を当てた治療の一種です。
現在、チャペルヒルにあるノースカロライナ大学医学部とローリーにあるノースカロライナ州立大学を拠点とする科学者たちは、新しい注射可能な培地を実験しています。
上級研究の著者であるZhenGuと彼の同僚は、「生体応答性足場システム」を開発しました。これは、ゲルに似たポリマーネットワークで、注射すると化学療法薬と免疫療法薬の組み合わせを癌腫瘍に直接送達します。
新しい研究では、Guとチームは、特定の種類の癌腫瘍（B16F10黒色腫と4T1乳癌）で注射可能なゲル状培地をテストしました。しかし、研究者たちは、この培地が他の種類の癌腫瘍にも同様にうまく使用できると確信しています。
研究者たちは、彼らの研究の結果（マウスモデルで実施）をジャーナルに報告しています 科学翻訳医学.
併用療法のための革新的な媒体
チームは、特定の場合、特に癌腫瘍が最初に化学療法にさらされ、次に免疫療法にさらされた場合に、化学療法と免疫療法がよりよく連携するという前提から始めました。
これは、免疫療法が免疫系の反応を促進して癌細胞を攻撃し始めるのに非常に効果的であるにもかかわらず、免疫系が誤って健康な細胞を標的にする可能性があるためです。
たとえば、免疫療法の1つのタイプは、免疫チェックポイント阻害剤と呼ばれる薬を使用します。これは、体の免疫応答に対する「シールド」として癌細胞によって使用されることがある「特定のタンパク質をブロック」します。
これらのタンパク質がブロックされると、免疫系が再び細胞死を引き起こし、特定の癌細胞を殺す可能性があります。
免疫チェックポイント阻害剤は、化学療法と組み合わせると改善された結果をもたらすため、Guと彼のチームは、化学療法と免疫療法薬の組み合わせを保持し、原発腫瘍に直接送達できる生体応答性足場を開発しました。
その直接性を通じて、このアプローチはより効率的になり、体の他の場所の健康な組織への薬の影響を減らすのに役立つ可能性があります。
スマートな治療アプローチ
「私たちは簡単な方法を作成しました」とGu氏は言います。「腫瘍の生物学と外来の侵入者に対する自然な防御を活用しながら化学療法を使用して、限られた副作用で腫瘍の発生を打ち負かします。」
培地は、体内に注入されるとゲル状の物質に融合し、治療薬を標的の腫瘍に直接送達します。
「秘訣は、生体適合性ポリマーとその架橋剤が混合されると、ゲルが体内ですばやく形成されることです」と、共同主任研究の著者であるJinqiangWang氏は説明します。
「これらの薬剤の1つが、活性酸素種、つまり細胞代謝の自然な化学的副産物であるROSによって切断されることを確認しました」と彼は付け加えます。
高いROSレベルはほとんどの種類の癌に特徴的であり、腫瘍の成長と転移に重要な役割を果たすことが知られています。
したがって、ROSは癌腫瘍に豊富に存在するため、ROSと接触すると崩壊するように設計されたゲル状の培地が崩壊し、治療薬がその働きをすることができます。
実験は有望な結果をもたらします
チームはそれを腫瘍に注射する前に、化学療法薬のゲムシタビンと、チェックポイントタンパク質PD-L1をブロックする免疫療法剤である抗PD-L1抗体を生体反応性足場に充填しました。
このタンパク質は、免疫応答が癌細胞の死を引き起こすのを阻止することができます。癌腫瘍でROSに「遭遇」すると、ゲルは徐々に崩壊し始め、最初に化学療法剤を放出し、次に免疫チェックポイント阻害剤を放出します。
「細胞毒性化学療法は、最初にいくつかの癌細胞を殺し、ICB [免疫チェックポイント阻害]療法に対する腫瘍の感受性を高めることができ、それが次にICB療法の有効性を刺激します。」
研究の共著者GianpietroDotti
「ゲルの分解により、腫瘍部位のROSレベルを低下させることができ、これは腫瘍の成長を阻害するのにも役立ちます」と彼は付け加えています。
これまでのところ、この研究の結果は多くの可能性を示しています。原発腫瘍の部位に注入されると、ゲルは腫瘍の微小環境を治療薬に対してより脆弱にしました。
さらに、原発腫瘍が外科的に切除された部位に注射された場合、薬物を充填したゲルはまた、癌の再発を効果的に防止するように思われた。
「このアプローチの可能性に関して、科学者は臨床的利益のためにゲル足場を使用することの生体適合性をさらに調査する必要があります」とGuは説明し、「その間、併用薬の投与量と治療頻度を最適化します。」
