Efficiënt toedieningssysteem voor nanovaccins verhoogt de cellulaire immuniteit

Immuuntherapieën tegen kanker, zoals therapie voor het remmen van immuuncheckpoints, hebben de afgelopen jaren de aandacht getrokken als nieuwe methoden voor de behandeling van kanker. Immuun-checkpoint-remmingstherapie is echter alleen effectief bij 20%-30% van de kankerpatiënten, dus het is noodzakelijk om betere medicijnafgiftesystemen te ontwikkelen om cellulaire immuniteit tegen kanker te induceren.

Een onderzoeksgroep onder leiding van universitair hoofddocent Eiji Yuba van de Graduate School of Engineering aan de Osaka Metropolitan University heeft een antigeendrager ontwikkeld, waarbij liposomen met pH-responsieve polysachariden op hun oppervlak worden gebruikt om kankerantigenen naar dendritische cellen te transporteren.

Door positief geladen kationische lipiden in liposomen op te nemen, heeft de onderzoeksgroep nu met succes hun nieuwe medicijnafgiftesysteem ontwikkeld om de cellulaire immuniteit sterk te activeren, met behulp van een tiende van de hoeveelheid antigeen die voorheen nodig was. De resultaten zijn gepubliceerd in de Tijdschrift voor gecontroleerde afgifte.

Om de werkzaamheid van deze liposomale nanovaccins te vergroten, is het noodzakelijk dat cellulaire immuniteit efficiënter wordt opgewekt. De onderzoeksgroep richtte zich dus op kationische lipiden, waarvan bekend is dat ze immuuncellen activeren.

De onderzoeksgroep voegde positief geladen kationische lipiden toe aan de liposomen, waardoor de hoeveelheid negatief geladen pH-responsieve polysachariden die aan het oppervlak van het liposoom konden worden toegevoegd, toenam. Omdat dendritische cellen – een type antigeenpresenterende cel – gemakkelijk negatief geladen deeltjes opnemen, nam de opname van deze gemodificeerde liposomen door de dendritische cellen ongeveer vijf keer toe, wat resulteerde in een ongeveer 100-voudige toename van de cytokineproductie.

Toen de gemodificeerde liposomen werden toegediend aan kankerweefsel, namen de macrofagen van het M1-type, die de immuunrespons tegen kanker helpen, toe, terwijl de macrofagen van het M2-type die de groei van kanker kunnen bevorderen, afnamen. Toen een vaccin met deze liposomen werd toegediend aan muizen die waren ingeënt met kankercellen, werd een sterke immuunrespons tegen kanker geïnduceerd, waardoor de groei van kanker werd onderdrukt, hoewel de liposomen slechts een tiende van de hoeveelheid antigeen bevatten die nodig was in het vorige werk van de groep.

“In de toekomst zullen we antigeendragers blijven ontwikkelen die kunnen worden gebruikt in immunotherapie tegen kanker en vaccins voor infectieziekten door ze te combineren met praktische antigenen”, concludeerde professor Yuba.