På Codiak Biosciences, forskere, der arbejder på engineering exosomes—lille, naturligt forekommende sække i kroppen—til behandling af kræft i bugspytkirtlen.
Hvad hvis lille, naturligt forekommende bobler, der udsendes af celler, der kan udnyttes som en effektiv måde at behandle de mest dødelige kræftformer? Forskere forsøger at gøre det for kræft i bugspytkirtlen, en stort set uhelbredelig sygdom.
Når de blev opdaget for mere end 30 år siden, disse mikroskopiske blærer, kaldet exosomes—blev anset for at være noget mere end cellens affald produkter. Men nyere forskning har afsløret, at de hjælper celler kommunikerer med hinanden ved gennemførelsen værdifuld last—lignende proteiner og RNA, en genetisk messenger molekyle—til andre celler.
Til stede i blodbanen, og de fleste andre kropsvæsker, exosomes er udgivet og modtaget af næsten enhver type celle. Når exosomes forlade celler, de rejser i kroppen og søge ud modtageren celler, der er baseret på de instruktioner, der er kodet af deres data.
Forskere tror, de kan bruge denne naturlige kommunikationssystem til deres fordel. Valerie LeBleu, assistant professor of cancer biologi ved University of Texas MD Anderson Cancer Center, arbejder på genetisk engineering exosomes at bære molekyler, der søger ud i bugspytkirtlen tumor celler til at holde kræften på afstand.
Hendes team udvundet exosomes fra menneskelige forhud celler og ændret dem, så de ville indeholde visse former for RNA, der kan slukke for bestemte gener. De manipuleret exosomes at målrette et gen, kaldet KRAS, som er almindeligt forbundet med kræft i bugspytkirtlen. Når muterede, KRAS-genet fungerer som en on-off switch, der bliver hængende i “on” position, der forårsager kræft celler til at dele sig og vokse.
Forskere har lagt RNA til exosomes, som de derefter injiceret i musene med kræft i bugspytkirtlen. Manipuleret exosomes blev taget op af celler i bugspytkirtlen med muteret KRAS. Når du er inde i kræftcellerne, exosomes var i stand til at slukke genet i mus, stoppe tumor vækst og udvidelse af dyrenes levetid.
Pancreas tumor celler under et mikroskop.
LeBleu ‘ s team i gang med kræft i bugspytkirtlen, fordi det har sådan en ringe udsigter for patienter, og fordi der ikke er nogen effektiv behandling. Men hun siger, at exosomes kunne være på samme måde er designet til at målrette forskellige typer af kræft.
“Det kunne blive til en form for personaliseret medicin,” siger hun. “Det giver os håb om noget mere, der er skræddersyet til hver af kræft tilfælde, at hver patient progression, og hver genomisk landskab.”
Den tilgang, detaljerede tidligere i denne måned i tidsskriftet Nature, har endnu ikke prøvet hos mennesker. Et par tidlige fase kliniske forsøg, der blev lanceret i midten af 2000’erne i Europa, der har exosomes til at behandle kræft, men de behandlinger viste lidt til ingen gavn. Disse exosomes ikke var genetisk modificeret.
Codiak BioSciences, der er baseret i Cambridge, Massachusetts, håber at være den første til at begynde et klinisk forsøg hjælp manipuleret exosomes. Virksomheden har licens til exosome teknologi fra MD Anderson og har planer om at begynde kliniske forsøg næste år til at prøve den teknik mod kræft i bugspytkirtlen.
Abonnere på Weekend Læser
Vores guide til historier i arkiverne for at sætte teknologien i perspektiv.
Tilmeld
Tak — tjek venligst din e-mail for at bekræfte dit abonnement.
Forkert e-mail-format
Administrer dine indstillinger for nyhedsbrev
Codiak BioSciences CEO Doug Williams ser exosomes som en forbedring i forhold til tanken om at bruge nanopartikler til at levere lægemidler til forskellige steder i kroppen. “Vores idé er at kapre, at de eksisterende naturligt forekommende messaging system og lagt beskeder i eller på overfladen af exosomes, at vi ønsker at levere,” siger Williams.
I virkeligheden, MD Anderson team i forhold til deres manipuleret partikler—kaldet “iExosomes”—med nanopartikler lavet af syntetiske materialer og fandt, at exosomes var mere effektive.
Wei Zhang, en cancer biologi forsker ved Wake Forest Baptist Medical Center, siger en af de store fordele ved exosomes fyldt med RNA er, at de er indfødte til den menneskelige krop, og ikke giftige. Så hvis manipuleret exosomes arbejde i mennesker, kan de have færre bivirkninger end de traditionelle kræft behandlinger som kemoterapi og strålebehandling.
Zhang, siger en af de største forhindringer vil være engineering af den store mængde af exosomes, at der ville være behov for menneskelige doser i kliniske forsøg. LeBleu ‘ s hold har brugt en milliard exosomes for en enkelt dosis i mus.