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Neue Methode zur Reprogrammierung von Immunzellen, die bei Melanomen funktioniert

Eine neue Methode zur Umprogrammierung unserer Immunzellen zum Schrumpfen oder Abtöten von Krebszellen hat sich bei dem ansonsten schwer zu behandelnden und verheerenden Hautkrebs Melanom als wirksam erwiesen. Die von der University of Bristol geleitete Entdeckung, die heute in Advanced Science veröffentlicht wurde [31 October]demonstriert einen neuen Weg, Krebsvorstufen im Frühstadium und sogar Tumorzellen im Spätstadium zu beseitigen.

Unter Verwendung von künstlichen Miniaturkapseln, sogenannten Protozellen, die dazu bestimmt sind, reprogrammierende Ladungen einzusetzen, die von Entzündungszellen (weißen Blutkörperchen) aufgenommen werden, zeigen die Wissenschaftler, dass sie diese Zellen in einen Zustand versetzen konnten, der sie effektiver macht, um das Wachstum und das Abtöten von zu verlangsamen Melanomzellen. Sie zeigten, dass dies sowohl für tierische als auch für menschliche Immunzellen möglich ist.

Die Studie ist die erste, die die Fähigkeit einer Protozelle testet, Fracht für die Reprogrammierung von Immunzellen zu liefern, und bietet ein vielversprechendes neues Ziel für die Entwicklung von Krebsimmuntherapien.

Paul Martin, Professor für Zellbiologie an der School of Biochemistry der University of Bristol und einer der Hauptautoren der Studie, erklärte, was passiert, wenn unser Immunsystem mit Krebszellen in Kontakt kommt: „Unsere Immunzellen haben eine Überwachungskapazität, die es ihnen ermöglicht Präkanzerogene Zellen erkennen, die an beliebigen Gewebestellen im Körper entstehen. Wenn Immunzellen jedoch auf Krebszellen treffen, werden sie oft von den Krebszellen unterwandert und neigen stattdessen dazu, sie zu ernähren und das Fortschreiten des Krebses zu fördern. Wir wollten testen, ob dies möglich ist unser Immunsystem neu zu programmieren, um diese Zellen zu töten, anstatt sie zu pflegen.“

Zunächst testete das Team den Machbarkeitsnachweis an Zebrafischlarven, die aufgrund ihrer Lichtdurchlässigkeit verwendet werden, sodass Forscher beobachten können, wie entzündliche Immunzellen mit Krebszellen auf eine Weise interagieren, die in unserem eigenen Gewebe nicht möglich ist.

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Protozellen, die mit Anti-miR223-Molekülen beladen sind, die an die Signalmaschinerie in den entzündlichen Immunzellen binden und diese stören und deren entzündungsfördernden Zustand effektiv verlängern, haben gezeigt, dass sie veränderte Wechselwirkungen zwischen Immunzellen und Krebszellen vorantreiben und das Wachstum von Krebszellen verlangsamen Antreiben von erhöhtem Tumorzelltod in den Larven.

Um herauszufinden, ob dieser Ansatz als praktikable therapeutische Strategie zum Schrumpfen größerer, etablierterer und wachsender Krebsarten hochskaliert werden könnte, wurde das Experiment an erwachsenen Fischen mit Schwanzflossen-Melanomen wiederholt, was zeigte, dass dieser Ansatz das Wachstum von Melanomzellen signifikant hemmte.

Um die Durchführbarkeit der Verwendung von Protozellen zur Abgabe von „umprogrammierten“ Anti-miR223-Frachten beim Menschen vollständig zu untersuchen, wurde das Experiment erneut mit einem In-vitro-Assay mit primären menschlichen Immunzellen aus dem Toye-Labor, ebenfalls an der Bristol School of Biochemistry, durchgeführt. Die Ergebnisse dieses Experiments zeigten, dass die Protozellen in der Lage waren, menschliche Immunzellen effektiv in einen beständigeren entzündungsfördernden und potenziell krebshemmenden Zustand zu bringen und umzuprogrammieren.

Professor Stephen Mann von der Bristol’s School of Chemistry und dem Max Planck Bristol Center for Minimal Biology fügte hinzu: „Unsere Ergebnisse unterstreichen die therapeutischen Vorteile der Nutzung der Wirtsimmunität zur Ausrottung von Krebs und demonstrieren die Machbarkeit der Verwendung von Protozellen zur Lieferung von Ladungen für die Reprogrammierung angeborener Immunzellen Unsere Experimente an Zebrafischen sind frühe vorklinische Studien, unsere Ergebnisse zeigen, dass das gleiche für menschliche Immunzellen möglich ist, zumindest in vitro, und ähnlich umprogrammiert werden können, um das Krebswachstum zu unterdrücken.“

Die Studie wurde durch Stipendien der spanischen Rafael del Pino Foundation, eines Bristol Cancer Bequest, eines EU-Marie-Curie-Stipendiums, finanziert durch HORIZON 2020, BBSRC (BrisEngBio), Wellcome, Elizabeth Blackwell Institute, des European Research Council (ERC) und Cancer Research UK unterstützt (CRUK).

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Quelle:

Universität Bristol

Referenz:

López-Cuevas, P., et al. (2022)Makrophagen-Reprogrammierung mit Anti-miR223-beladenen künstlichen Protozellen erhöht das therapeutische Potenzial von In-vivo-Krebs. Fortgeschrittene Wissenschaft. doi.org/10.1002/advs.202202717.

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