Các nhà nghiên cứu đã phát triển một loại vắc-xin ung thư được phân phối bằng hạt nano lipid chống lại khối u ác tính trên mô hình chuột nhắm mục tiêu cụ thể vào hệ thống bạch huyết để tạo ra hiệu lực cao hơn. Họ có thể đạt được 40% phản ứng hoàn toàn và 100% ngăn ngừa các thách thức khối u mới ở những con chuột thuyên giảm hoàn toàn.
Các nhà nghiên cứu trên khắp thế giới đã làm việc trong nhiều năm để phát triển vắc-xin chống lại các loại ung thư khác nhau, nhưng không đạt được nhiều thành công. Giờ đây, các nhà nghiên cứu của Trường Kỹ thuật Tufts cho rằng họ đã tìm thấy một thiết bị hoạt động hiệu quả. Họ đã nghĩ ra một phương pháp nhắm mục tiêu ung thư ở chuột bằng một loại vắc-xin cực mạnh và chính xác, nó loại bỏ các khối u và thậm chí ngăn chặn sự tái phát của chúng.
Vắc xin ung thư hoạt động tương tự như vắc xin COVID của Pfizer và Moderna, cung cấp mRNA trong các bong bóng lipid (phân tử chất béo) cực nhỏ, cuối cùng hợp nhất với các tế bào trong cơ thể, cho phép các tế bào "đọc" mRNA và tạo ra các kháng nguyên virus, các đoạn nhỏ của virus kích hoạt hệ thống miễn dịch.
Thuốc chủng ngừa ung thư cũng cung cấp mRNA trong các bong bóng nhỏ, nhưng mRNA mã hóa các kháng nguyên được tìm thấy trong các tế bào ung thư và các bong bóng, được gọi là các hạt nano lipid, có thể xâm nhập vào hệ thống bạch huyết - nơi các tế bào miễn dịch được 'huấn luyện' - để phản ứng mạnh hơn đáng kể.
"Những gì chúng tôi đang làm bây giờ là phát triển thế hệ tiếp theo của vắc-xin mRNA sử dụng công nghệ phân phối hạt nano lipid, với khả năng nhắm mục tiêu vào các cơ quan và mô cụ thể", Qiaobing Xu, giáo sư kỹ thuật y sinh cho biết. "Nhắm mục tiêu vào hệ thống bạch huyết đã giúp chúng tôi vượt qua nhiều thách thức mà những người khác phải đối mặt trong việc phát triển vắc-xin ung thư." Nghiên cứu đã được báo cáo trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences .
Cho đến nay, hơn 20 loại vắc-xin ung thư mRNA đã được đưa vào thử nghiệm lâm sàng, nhưng thường phần lớn mRNA kết thúc ở gan. Mặc dù các kháng nguyên được tạo ra trong gan vẫn có thể tạo ra phản ứng miễn dịch, nhưng vẫn có nguy cơ gây viêm và tổn thương gan. Phản ứng có thể hiệu quả hơn và lâu dài hơn nếu nhiều vắc-xin được hướng đến hệ bạch huyết, nơi tập trung các tế bào B, tế bào T và các tế bào khác của hệ thống miễn dịch và học cách chống lại những kẻ xâm nhập không mong muốn.
Xu và nhóm của ông trước đây đã thiết kế các hạt nano lipid (LNP) nhắm mục tiêu các gói chỉnh sửa gen tới não và gan, cũng như liệu pháp gen đối với phổi để đảo ngược tình trạng di truyền trên mô hình chuột. Việc nhắm mục tiêu đạt được bằng cách thay đổi cấu trúc hóa học của chất béo tạo nên bong bóng cũng như các chất phụ gia khác cho đến khi các nhà nghiên cứu tìm thấy sự kết hợp thích hợp đi đến cơ quan quan tâm. Trong trường hợp này, họ đã tìm thấy một LNP tập trung trong các hạch bạch huyết sau khi chúng được tiêm dưới da vào chuột. Các nhà nghiên cứu cho rằng các LNP thu thập các phân tử từ dòng máu trên bề mặt của chúng, và những phân tử được chọn lọc đó liên kết với các thụ thể cụ thể trong cơ quan đích.
(adv)
Các LNP hiện tại được sử dụng trong vắc-xin Pfizer COVID-19 được phát hiện có lợi cho việc phân phối đến gan so với hệ bạch huyết theo tỷ lệ bốn đối một. Nhóm Tufts đã đảo ngược sự chọn lọc đó với LNP mới của họ để thích phân phối bạch huyết hơn gan theo tỷ lệ ba-một.
Hệ thống bạch huyết, bao gồm các hạch bạch huyết quen thuộc thường sưng lên khi bị nhiễm trùng, là mục tiêu quan trọng của vắc-xin, vì đó là nơi có được khả năng miễn dịch chống lại kháng nguyên lạ, hoặc trong trường hợp này là kháng nguyên ung thư. Nếu người ta coi cơ thể như một chiến trường - chống lại vi rút, vi khuẩn, ký sinh trùng và khối u - và các tế bào B và tế bào T là những người lính, thì các hạch bạch huyết là nơi huấn luyện các tế bào B và tế bào T để hiệu quả hơn để chống lại kẻ thù.
Yếu tố quan trọng của quá trình huấn luyện đó là sự tham gia của các tế bào đuôi gai và đại thực bào - những 'trung sĩ khoan' của hệ thống miễn dịch giới thiệu các kháng nguyên đến các tế bào T và B và giúp kích hoạt chúng.
Khi lượng vắc-xin đi đến các hạch bạch huyết nhiều hơn, các nhà nghiên cứu của Tufts phát hiện ra rằng vắc-xin ung thư đã được hấp thụ bởi khoảng một phần ba số tế bào đuôi gai và đại thực bào. Con số này cao hơn đáng kể so với vắc-xin thông thường và nhiều 'trung sĩ khoan hơn' có nghĩa là 'binh lính' tế bào B và T được huấn luyện nhiều hơn và phản ứng mạnh hơn chống lại các khối u mang cùng một kháng nguyên được tìm thấy trong vắc-xin.
Đó chính xác là những gì các nhà nghiên cứu đã tìm thấy. Những con chuột bị u ác tính di căn được điều trị bằng vắc xin nhắm mục tiêu bạch huyết cho thấy sự ức chế đáng kể các khối u và tỷ lệ đáp ứng hoàn toàn là 40% - không có khối u - không tái phát trong thời gian dài khi nó được kết hợp với một liệu pháp hiện có khác giúp ngăn chặn các tế bào ung thư ngăn chặn phản ứng miễn dịch.
Tất cả những con chuột đã thuyên giảm hoàn toàn đã ngăn chặn bất kỳ khối u mới nào hình thành khi được tiêm các tế bào khối u di căn sau đó, cho thấy rằng vắc-xin ung thư dẫn đến trí nhớ miễn dịch tuyệt vời.
Jinjin Chen, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học Tufts, cho biết: “Vắc xin ung thư luôn là một thách thức bởi vì các kháng nguyên khối u không phải lúc nào cũng 'lạ' như các kháng nguyên trên virus và vi khuẩn. là một phần của nhóm nghiên cứu của Qiaobing Xu. "Loại vắc xin ung thư này tạo ra phản ứng mạnh hơn nhiều và có khả năng mang mRNA cho cả kháng nguyên lớn và nhỏ. Chúng tôi hy vọng rằng nó có thể trở thành một nền tảng chung không chỉ cho vắc xin ung thư mà còn cho các loại vắc xin hiệu quả hơn chống lại vi rút và các mầm bệnh khác. "
Nguồn Đại học Tufts
