Een nieuw nanoplatform voor het afleveren van medicijnen in lymfocyten

T-cellen, ook wel lymfocyten genoemd, spelen een belangrijke rol bij verschillende immuunreacties. Er zijn echter slechts enkele rapporten over leveringssystemen in T-cellen.

Universitair hoofddocent Chie Kojima en haar medewerkers van het Department of Applied Chemistry, Graduate School of Engineering, Osaka Prefecture University (OPU), in samenwerking met professor Ikuo Fujii en Ikuhiko Nakase van het Department of Biological Science, Graduate School of Science, OPU, hebben opgetreden een experimenteel onderzoek waarbij een pH-gevoelig afgiftesysteem in T-cellen en hun subsets werd geconstrueerd met behulp van carboxy-terminale dendrimeren (sterk geordende, vertakte polymere moleculen) die fenylalanine (Phe) en hydrofoob zuuranhydride (cyclohexaandicarbonzuuranhydride, CHex) dragen, zoals PAMAM- CHex-Phe en PAMAM-Phe-CHEx. Deze dendrimeren vertoonden een hogere associatie met splenocyt-afgeleide T-cellen, wat suggereert dat het hydrofobe effect de associatie van dendrimeren met immuuncellen significant beïnvloedt.

De T-celassociatie van deze dendrimeren werd onderzocht bij verschillende pH en temperaturen met behulp van fluorescentie-geactiveerde celsortering, waarbij muriene splenocyten gekleurd met een anti-CD3-antilichaam werden gebruikt. Daarnaast is de associatie van PAMAM-CHEx-Phe en PAMAM-Phe-CHEx met enkele kweekcellijnen en T-celsubsets, zoals CD4-positieve helper-T-cellen (CD3+CD4+), CD8-positieve killer-T-cellen (CD3 +CD8+) en geactiveerde T-cellen (CD3+CD69+) werden ook onderzocht. Om de internalisatie van deze dendrimeren in T-cellen te bevestigen, heeft Assoc. Prof. Kojima en haar collega’s gebruikten confocale microscopische beeldvorming om de intracellulaire distributie van PAMAM-CHEx-Phe en PAMAM-Phe-CHEx te observeren.

Assoc. Prof. Kojima zegt dat “hoewel T-cellen een belangrijke rol spelen bij verschillende immuunreacties, er slechts enkele rapporten zijn over leveringssystemen in T-cellen. In deze studie hebben we de Phe-gemodificeerde dendrimeren toegepast op een pH-gevoelig medicijnafgiftesysteem in T-cellen. Dendrimeren met verschillende aminozuren en zuuranhydriden werden gesynthetiseerd en hun pH-responsieve associatie met T-cellen en hun subsets werd onderzocht.”

Deze experimentele studie van Assoc. Prof. Kojima en haar medewerkers hebben met succes de bevindingen gepresenteerd in termen van a) Synthese en pH-gevoeligheid van de carboxy-terminale dendrimeren die Phe dragen; b) pH-responsieve associatie van de carboxy-terminale dendrimeren die Phe dragen met T-cellen en T-celsubsets met inbegrip van geactiveerde T-cellen; c) Internalisatie van PAMAM-Phe-CHEx en PAMAM-CHEx-Phe in T-cellen.

Ze concludeert dat hun “resultaten aantoonden dat Phe- en CHex-gemodificeerde dendrimeren een leveringspotentieel hebben voor T-cellen en hun subsets. Dit zal een sleutelrol spelen bij immunotherapie van kanker.”

Activering van lymfeklier-residente helper-T-cellen en killer-T-cellen, evenals onderdrukking van regulerende T-cellen gelokaliseerd in tumorweefsels is noodzakelijk bij immunotherapie van kanker. Vandaar dat, op basis van de pH-responsieve eigenschappen, de bevindingen (dendrimeren) verkregen door Assoc. Prof. Kojima en haar collega’s zijn belangrijk voor de ontwikkeling van nanoplatforms voor directe levering aan T-cellen om de functies van T-cellen te controleren, die nuttig zijn voor kankerimmunotherapie.

Het artikel is gepubliceerd in de Journal of Materials Chemistry B.