Behandeling longkanker met nanodeeltjes

Onderzoekers van University of Texas Arlington en University of Texas Southwestern Medical Center Texas hebben een nieuwe benadering ontwikkeld voor mogelijk effectievere behandeling van longkanker. Zij gebruiken celmateriaal van de patiënt zelf voor gerichte afgifte van medicatie aan longkankercellen. Dat gebeurt met behulp van nanodeeltjes.

Afbeelding: catalin / Stock.adobe.com

Het proces begint met isolatie van T-cellen van de patiënt. Deze worden zo gemodificeerd dat ze een specifieke receptor tegen kankercellen tot expressie brengen. Vervolgens worden celmembranen van deze T-cellen geïsoleerd en dan als coating aangebracht op nanodeeltjes. Deze deeltjes zijn vooraf ‘opgeladen’ met een chemotherapeuticum. Als deze gecoate nanodeeltjes bij de patiënt worden geïnjecteerd, werkt de membraancoating als gids om de deeltjes naar de tumorcellen te leiden. De nanodeeltjes bootsen de eigenschappen van immuuncellen na zonder gedetecteerd en opgeruimd te worden door het lichaam. 

Het grote voordeel van deze methode is volgens de onderzoekers de hoge doelgerichtheid ervan, in tegenstelling tot conventionele chemotherapie. Zij verwachten meer effectiviteit en minder bijwerkingen.

CAR-T-cellen

In het huidige onderzoek is de bio-nagebootste medicijndrager ontwikkeld gebaseerd op T-celmembranen met een chimere antigeenreceptor (CAR). Daarvoor waren anti-HER2 CAR-T-cellen ontwikkeld via lentivirustransductie van anti-HER2 CAR coderende lentivirusplasmiden. Anti-HER2 CAR-T-cellen werden gekarakteriseerd door hun specifieke activiteit tegen het HER2-antigeen en gebruikt voor isolatie van celmembranen. De gebruikte nanodeeltjes waren geladen met cisplatine. De deeltjes werden gecoat met membranen van de anti-HER2 specifieke CAR-ontwikkelde T-cellen. Deze gecoate nanodeeltjes werden gekarakteriseerd en bevestigd via fluorescentiemicroscopie en flowcytometrie.

Verlengde afgifte

De membraangecoate nanodeeltjes vertoonden een verlengde afgifte van cisplatine gedurende 21 dagen onder fysiologische omstandigheden. Bovendien remden de deeltjes de groei van meerdere HER2+ kankercellen in vitro. Daarnaast lieten in-vitro-opnamestudies een verhoogde opname zien van de CAR-T-nanodeeltjes door A549-cellen. 

De resultaten werden ook bevestigd via in-vivobiodistributie en therapeutische studies met een subcutaan longkankermodel in naakte muizen. De CAR-T-nanodeeltjes bleken zich in tumordragende muizen bij voorkeur te verzamelen in gebieden rond de tumoren en zorgden voor significante reductie van tumorgroei. 

Veelbelovend

De onderzoekers hebben hiermee een model ontwikkeld met gecoate nanodeeltjes die naar tumorcellen worden geleid en daar gericht medicatie kunnen afgeven. Zij concluderen dat dit model effectief is gebleken, zowel in vitro als in vivo. Deze nanodeeltjes kunnen het meedragen van medicatie door cellen nabootsen en zijn daardoor veelbelovend om therapeutische uitkomsten van longkankerbehandelingen te verbeteren, met mogelijk minder bijwerkingen en meer effectiviteit.

Bron:

Yaman S, Ramachandramoorthy H, Iyer P, et al. Targeted chemotherapy via HER2-based chimeric antigen receptor (CAR) engineered T-cell membrane coated polymeric nanoparticles. Bioactive Mat. 2024;34:422-35.