Persönliche Gesundheit

Eine solide Impfstoff für flüssige Tumoren

Akute myeloische Leukämie (AML) ist eine tödliche Blutkrebs, der seinen Ursprung im Knochenmark und tötet die meisten seiner Opfer innerhalb von fünf Jahren. Die Chemotherapie hat die standard-AML-Behandlung seit über 40 Jahren, und während es oft dazu, dass der Krebs in remission gehen, ist es selten vollständig beseitigt die bösartigen Zellen, die dann in der Folge zu einem Rezidiv, in fast der Hälfte der behandelten Patienten. Aggressive post-remission Behandlungen, wie hoch-Dosis-Chemotherapie oder Knochenmark-Transplantationen, können Sie verringern die Wahrscheinlichkeit des Wiederauftretens, sondern viele Patienten mit AML sind nicht gesund genug, um zu tolerieren.

Nun, eine neue Studie stellt eine alternative Behandlungsmethode, die das Potenzial hat, zu beseitigen AML-Zellen vollständig: eine injizierbare, biomaterial-basierten Impfstoff in Kombination mit standard-Chemotherapie, verursacht, vollständige und dauerhafte Erholung von und Immunität gegen AML bei Mäusen. Die Studie wurde durch Forscher von der Harvard Wyss Institut für Biologisch Inspirierte Engineering, John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) und Stem Cell Institute (SCI), und ist veröffentlicht in der Natur der Biomedizinischen Technik.

„Wir haben bereits Krebs entwickelt Impfstoffe gegen solide Tumoren, und wir waren gespannt, ob diese Technologie wäre auch wirksam bei der Behandlung einer Blut Krebserkrankungen wie AML,“, sagte co-Erstautor das Nisarg Shah, Ph. D., ein ehemaliges Postdoc im Labor von Wyss-Core-Faculty-Mitglied David Mooney, Ph. D., ist jetzt ein Assistent Professor an der University of California, San Diego. „Der vielversprechende Ergebnisse der Kombination der Vakzine mit einer Chemotherapie kann übersetzen, um menschliche Impfstoffe können personalisiert werden und bieten dennoch ein off-the-shelf Bequemlichkeit.“

Eine listige cryogel

Wie andere Impfstoffe, die AML-Impfstoff „lehrt“ den Körper, das Immunsystem zu erkennen, einen fremden Eindringling (in diesem Fall AML Krebszellen), so dass es anbringen können, die eine effektive Attacke, die Invaders “ erscheint. Während herkömmliche Impfstoffe sind in der Regel flüssig, dieser Impfstoff ist eine kleine, scheibenförmige „cryogel“ Gerüst hauptsächlich aus zwei Materialien—Polyethylen-glycol-Alginat—wurden cross-linked together to form a matrix. Zwei Chemikalien (GM-CSF und CpG-ODN) sind eingebettet in das Gerüst, um die körpereigenen dendritischen Zellen und aktivieren Sie, zusammen mit Antigenen spezifisch für AML-Zellen (entweder Inhalt von Toten AML-Zellen oder ein Peptid aus dem protein (WT-1). Die aktivierten dendritischen Zellen nehmen die Antigene aus der Impfstoff-Website und präsentieren Sie T-Zellen, löste Sie zu suchen und zerstören von AML-Zellen und, hoffentlich, patrol, den Körper langfristig zu zerstören, jede Krankheit Wiederholung.

Um zu testen, ob Ihre cryogel Impfstoff effektiv grundiert, das Immunsystem zu Angriff der AML-Zellen, das team injiziert unter die Haut von gesunden Mäusen und sah, dass es zu einem noch viel höheren Zahl von aktivierten T-Zellen, wenn entweder AML Inhalte der Zellen oder WT-1 verwendet wurde als antigen, verglichen mit Mäusen erhalten, dass die Aktivierung von Chemikalien über einem traditionellen Impfstoff, Injektion oder ein „leeres“ Gerüst ohne jegliche Chemikalien. Sie dann „herausgefordert“ die Mäuse durch Injektion mit WT-1-exprimierende AML-Zellen zu imitieren, um den anfänglichen Ausbruch der Krankheit. Die Mäuse erhielten entweder die traditionelle Impfstoff oder ein leeres Gerüst erlag der Krankheit innerhalb von 60 Tagen, während denen erhalten, dass die cryogel Impfstoff überlebt. Die überlebenden wurden dann erneut mit der Herausforderung konfrontiert, eine zweite Dosis von AML-Zellen nach 100 Tagen und angezeigt, keine Zeichen der Krankheit, die belegen, dass der Impfstoff erfolgreich geschützt, Sie vor der Wiederholung.

Da die AML entsteht im Knochenmark und Krebszellen können sich „verstecken“ Sie es, zu entkommen, Chemotherapie-Behandlung, das team analysiert den Mäusen das Knochenmark. Sie fanden große Anzahl von aktiven T-Zellen und keine Spur von AML-Zellen in der cryogel-geimpften Mäusen das Knochenmark. Wenn Sie transplantierten Knochenmark von jenen Mäusen in gesunde Mäuse wurden dann mit der Herausforderung konfrontiert, AML-Zellen, die alle Transplantat-Empfänger überlebt zu haben, während eine Kontrollgruppe von Mäusen erlegen AML innerhalb von 30 Tagen, was darauf hinweist, dass das Immunsystem Schutz gegen AML wurde nachhaltig und übertragbar.

Unerwartete Ergebnisse, besser als erwartete Ergebnisse

Mehr genau imitieren die klinische Szenario von einem menschlichen Patienten zu entwickeln AML, das team injiziert Ihre cryogel-Impfstoff in Mäusen, die hatten AML zusammen mit der standard-Chemotherapie-Regime, dass AML-Patienten erhalten, die Ursachen der AML-Zellen sterben in großer Zahl. Die aktivierten T-Zell-Antwort in Mäusen erhalten, dass die Kombi-Therapie war sechs-Fach höher als in Mäusen, erhielten chemo-sowie eine traditionelle flüssigen Impfstoff, was darauf hindeutet, dass die cryogel war ein sehr viel effizienteres Fahrzeug für die Lieferung der Aktivierung von Chemikalien auf das Immunsystem.

Zum testen der Haltbarkeit des immun-Reaktion, die durch die Kombi-Behandlung, die Sie geerntet Knochenmark von Mäusen, erhielten die cryogel-Impfstoff mit WT-1-Peptid zusammen mit Chemotherapie und transplantiert es in gesunde Mäuse, die waren dann gefordert mit AML. Keiner der Empfänger-Mäuse entwickelten AML bis zu 14 Tage nach der Transplantation, was darauf hinweist, dass die combo-behandelten Mäusen, die nicht über Rest-AML-Zellen in Ihrem Knochenmark, und alle Empfänger Mäuse überlebten eine spätere Herausforderung mit AML-Zellen, während die unbehandelten Mäuse starben innerhalb von 31 Tagen.

Aber, als die Forscher begannen zu basteln, die mit den Impfstoff-Komponenten zu untersuchen, warum es so gut funktioniert, sah Sie etwas völlig unerwartetes: Impfstoffe, die hatte keine AML-antigen in Ihnen waren ebenso effektiv bei der Bereitstellung von Schutz Impfstoffe, die entweder AML Inhalte der Zellen oder WT-1-Peptid.

„Wir waren definitiv überrascht und wusste wirklich nicht erwarten, dass dieses Ergebnis, denn zuerst dachten wir, dass darunter das antigen in dem Impfstoff kritisch war. Das führte uns hinunter einige der Forschung Wege, die wir vorher nicht berücksichtigt, um zu versuchen und zu verstehen, was Los war“, sagte co-Erstautor Alex Najibi, ein student im Aufbaustudium in der Mooney Labor. „Wir haben festgestellt, dass AML-Zellen tatsächlich geben Sie die cryogels im Laufe der Zeit, genau dort, wo Dendritische Zellen sind bereits konzentriert und aktiviert. Wenn die chemo bewirkt, dass große zahlen von AML Zellen sterben, die dendritischen Zellen, die abholen können Ihre überreste als Antigene und erzeugen ein starkes signal zur Aktivierung der T-Zellen gegenüber AML.“

Um eine weitere Bewertung der Wirksamkeit der antigen-freien Impfstoff-und Chemotherapie combo, das team analysiert, das Knochenmark von Mäusen mit AML, die entweder die combo oder das antigen-freien Impfstoff allein. Sie fanden heraus, dass die antigen-freien Impfstoff allein nicht effektiv reduzieren die Menge der AML-Zellen im Knochenmark, oder erhöhen Sie die Anzahl aktiver T-Zellen, aber die combo-Therapie erreicht beide jene Ziele. Die combo verursachte auch einen Rückgang in der Anzahl der regulatorischen T-Zellen (Tregs) im Knochenmark, die das Immunsystem unterdrücken und sind vermutlich ein wesentlicher Grund, warum die AML-Zellen im Knochenmark entziehen kann immun-Detektion.

Die Arbeit an der cryogel Impfstoff ist weiter auf mehrere threads Anfrage. Mooney ‚ s team ist zu untersuchen, wie es sein könnte, kombiniert mit der Sequenzierung-Technologie zum identifizieren von Antigenen, die spezifisch für einen einzelnen Patienten ist Krebs, und erstellen Sie eine hoch personalisierte Impfstoff, und untersucht auch mögliche Synergien mit T-Zellen und anderen Adoptiv-transfer-Techniken. Andere Mitglieder der Arbeitsgruppe sind die Erforschung antigen-freie Impfstoffe in den Zusammenhang von Brustkrebs, sowie die weitere Untersuchung der Reaktion, die Sie beobachtet in AML.