По данным CDC, больше чем 67 000 человек в Соединенных Штатах диагностировали меланому в 2012 одну – новый год, для которого данные доступны. Если поймано рано, у больных меланомой есть 5-летняя выживаемость больше чем 98 процентов, по данным Национального Онкологического института.
То число опускается к 16,6 процентам, если рак метастазировал перед диагнозом и лечением. Лечение меланомы колеблется от хирургии до радиационной терапии и химиотерапии.
Многообещающая новая область лечения рака – иммунотерапия рака, которая помогает собственной иммунной системе тела отбить рак.В иммунной системе, T клетки, как предполагается, определяют и убивают раковые клетки. Чтобы сделать их работу, T клетки используют специализированные рецепторы, чтобы дифференцировать здоровые клетки от раковых клеток. Но раковые клетки могут обмануть клетки T. Одним путем раковые клетки делают это, выражая лиганд белка, который связывает с рецептором на клетках T, чтобы препятствовать тому, чтобы клетка T признала и напала на раковую клетку.
Недавно, исследование иммунотерапии рака сосредоточило на использовании «anti-PD-1» (или апоптоз) антитела, чтобы препятствовать тому, чтобы раковые клетки обманули клетки T.«Однако это ставит несколько проблем», говорит Чао Ван, автор co-лидерства статьи об исследовании микроиглы и постдокторском исследователе в совместной программе биоинженерии в государстве NC и Чапел-Хилле UNC. «Сначала, антитела anti-PD-1 обычно вводятся в кровоток, таким образом, они не могут быть нацелены на место опухоли эффективно. Во-вторых, передозировка антител может вызвать побочные эффекты, такие как аутоиммунное нарушение».Чтобы обратиться к этим проблемам, исследователи развивали участок, который использует микроиглы, чтобы поставить антитела anti-PD-1 в местном масштабе опухоли кожи.
Микроиглы сделаны из гиалуроновой кислоты, биологически совместимого материала.Антитела anti-PD-1 включены в наночастицы, наряду с оксидазой глюкозы – фермент, который производит кислоту, когда это входит в контакт с глюкозой. Эти наночастицы тогда загружены в микроиглы, которые выстраиваются на поверхности участка.Когда участок применен к меланоме, кровь входит в микроиглы.
Глюкоза в крови заставляет оксидазу глюкозы произвести кислоту, которая медленно ломает наночастицы. Поскольку наночастицы ухудшаются, антитела anti-PD-1 выпущены в опухоль.«Эта техника создает устойчивый, длительный выпуск антител непосредственно в место опухоли; это – эффективный подход с расширенным задержанием антител anti-PD-1 в микроокружающей среде опухоли», говорит Чжэнь Гу, доцент в программе биоинженерии и ведущий автор бумаги.Исследователи проверили технику против меланомы в модели мыши.
Участок микроиглы, загруженный наночастицами anti-PD-1, сравнился с лечением, введя антитела anti-PD-1 непосредственно в кровоток и к впрыскиванию наночастиц anti-PD-1 непосредственно в опухоль.«После 40 дней, 40 процентов мышей, которых рассматривали, используя переживший участок микроиглы и не имели никакой обнаружимой остающейся меланомы – по сравнению с нулевой выживаемостью процента для контрольных групп», говорит Янки Е, аспирант в лаборатории Гу и автор co-лидерства статьи.
Исследователи также создали коктейль препарата, состоя из антител anti-PD-1 и другого антитела, названного anti-CTLA-4 – который также помогает клеткам T напасть на раковые клетки.«Используя комбинацию anti-PD-1 и anti-CTLA-4 в участке микроиглы, 70 процентов мышей пережили и не имели никакой обнаружимой меланомы после 40 дней», говорит Ван.
«Из-за длительного и локализованного способа выпуска, установленного микроиглами, мы в состоянии достигнуть желательных терапевтических эффектов с относительно низкой дозировкой, которая снижает риск аутоиммунных нарушений», говорит Гу.«Мы взволнованы этой техникой и ищем финансирование, чтобы преследовать дальнейшие исследования и потенциальный клинический перевод», добавляет Гу.