פרופסור Zhaohui Tang ופרופסור חבר ז'ילין ליו מהצוות של פרופסור שוסי צ'ן במכון צ'אנגצ'ון לכימיה יישומית, האקדמיה הסינית למדעים, פיתחו ננו לוכדי אנטיגן במקום (S-nanocatchers) המגיבים לאולטרסאונד, והשיגו לכידה מדוייקת במרחב-זמני של חיסוני גידול של אנטיגנים בלתי ניתנים לשליטה. מערכת זו פותרת את הבעיות המרכזיות של ננו-נשאים מסורתיים לוכדי אנטיגן, כמו נטייתם להיקשר לא ספציפית לחלבוני סרום במהלך מחזור הדם והיעילות הנמוכה של לכידת אנטיגן, ומספקת אסטרטגיה חדשה לאימונותרפיה מותאמת אישית של גידולים. המאמר פורסם כמאמר מחקר בגישה פתוחה ב כימיה של CCSכתב העת של האגודה הסינית לכימיה.
מידע רקע:
ההטרוגניות הגבוהה של אנטיגנים של הגידול בחולי סרטן היא גורם מגביל מרכזי לשיפור היעילות של חיסוני הגידול, עם הבדלים משמעותיים במאפייני האנטיגן בין חולים שונים ואף נגעים שונים בתוך אותו חולה. אסטרטגיות חיסון גידול באתרו, על ידי ניצול ישיר של אנטיגנים אנדוגניים במיקרו-סביבת הגידול, מבטלות את הצורך בתהליכי הפרדת אנטיגנים מורכבים, תוך התגברות ביעילות על אתגר ההטרוגניות הזה. לשיטות שחרור אנטיגן הנמצאות כיום בשימוש, כגון פוטותרפיה והקרנות, יש מגבלות, כולל חדירת רקמות רדודות ונזק פוטנציאלי לרקמות תקינות. טכנולוגיית האולטרסאונד, עם החדירה העמוקה וההתאמה הביולוגית הגבוהה שלה, הפכה לגירוי אידיאלי לפיתוח חיסונים באתר. עם זאת, שחרור אנטיגן בתיווך אולטרסאונד לבדו מתמודד עם אתגרים כמו יציבות אנטיגן ירודה והצגת תאים דנדריטיים (DC) לא מספיקים, המגבילים את ההפעלה החיסונית. השגת רכישה יעילה ולכידה מדויקת של אנטיגנים באתר הפכה לפריצת דרך בשיפור היעילות של חיסונים באתר.
דגשים במאמר זה:
מחקר זה תכנן לוכדי אנטיגן מגיבים לאולטרסאונד, S-nanocatchers, עם חומצה פוליגלוטמית (PLG) כשרשרת הראשית, הקשורים לקבוצה המכילה אנטיגן תופסת תיאותר (S-ACG) והחומר הרגיש לקול pyrophyllofoetate a (PPA). לאחר הרכבה עצמית, ה-S-ACG וה-PPA ההידרופוביים מובלעים בליבת הננו-חלקיקים, תוך הימנעות מאינטראקציות לא ספציפיות עם חלבוני סרום במהלך מחזור הדם. כאשר נתונים לטיפול אולטרסאונד, מיני החמצן התגובתי (ROS) שנוצרו על ידי PPA לא רק גורמים למוות אימונוגני (ICD) של תאי הגידול לשחרור אנטיגנים, אלא גם מחמצנים את התיו-אתר לסולפונים הידרופיליים או סולפוקסידים, חושפים את הקבוצה לוכדת האנטיגנים על פני חלקיקי הננו, משיגים תפיסה יעילה של תאי-פפטידים ומכילים מוליד-פפטידים קטנים.
לקבוצת הביקורת (C-nanocatchers) הוחלף התיו-אתר שלו בשרשרת פחמן, ולא הראתה יכולת מובהקת של קשירת אנטיגן ללא קשר לשאלה אם הוא עבר צלילים, דבר המאשר את מנגנון המעבר תלוי חמצון הגופרית. מערכת זו מפעילה ביעילות התבגרות ונדידה של תאים דנדריטים (DC). בשילוב עם האגוניסט TLR7/8 IMDQ, הוא השיג שיעור עיכוב גידול ראשוני של 93.4% ושיעור רגרסיה מלאה של גידולים מרוחקים של 60% במודל עכבר B16F10 מלנומה, ללא רעילות מערכתית משמעותית. על ידי שיפור חדירת תאי T חיוביים ל-CD8 ושחרור ציטוקינים כגון IFN-γ ו-TNF-α, הוא מעצב מחדש את המיקרו-סביבה החיסונית נגד גידולים, ומספק פלטפורמת אימונותרפיה אוניברסלית ומדויקת אישית.
סיכום והשקפה:
מחקר זה משלב לכידת אנטיגן מונחית אולטרסאונד עם סינתזת חיסונים במקום, השגת לכידה מרחבית-זמנית מדויקת של אנטיגנים של גידול באמצעות מנגנון "מתג חכם" של חמצון תיאותר, פותר ביעילות את בעיית הקישור הלא ספציפית של נשאים מסורתיים. לוכדי אנטיגן מגיבים לאולטרסאונד (S-nanocatchers) יכולים לא רק לגרום ביעילות לתגובות חיסוניות מקומיות של הגידול, אלא גם להפעיל חסינות אנטי-גידולית מערכתית באמצעות שילוב עם אדג'ובנטים חיסוניים, מה שמספק פתרון חדש להתגברות על הטרוגניות הגידול וגרורות מרוחקות.
