Eine bahnbrechende Studie unter der Leitung von Professor Sebyung Kang und Professor Sung Ho Park in der Abteilung für Biowissenschaften der UNIST hat einen bemerkenswerten Durchbruch in der Krebsbehandlung enthüllt. Das Forschungsteam hat erfolgreich beispiellose „NK-Zellen-eingreifende Nanodrohnen“ entwickelt, die Krebszellen selektiv angreifen und eliminieren können und so eine potenzielle Lösung für hartnäckige Krebsarten bieten.
Die angeborenen Lymphzellen, die als natürliche Killerzellen (NK) bekannt sind, spielen eine entscheidende Rolle bei der Immunantwort des Körpers gegen Krebs. Es wurden zahlreiche Anstrengungen unternommen, um die Kraft der NK-Zellen für die Entwicklung wirksamer Krebstherapien zu nutzen. Nun hat das Forschungsteam außergewöhnliche Nanodrohnen, die an NK-Zellen binden, sogenannte NKeNDs, unter Verwendung von AaLS-Proteinkäfig-Nanopartikeln entworfen und hergestellt.
Diese bahnbrechenden NKeNDs zeigen über das SpyCatcher/SpyTag-Proteinligationssystem gleichzeitig krebszielende Liganden wie HER2Afb oder EGFRAfb und NK-Zell-rekrutierende Liganden aCD16Nb auf der Oberfläche des AaLS. Die Dual-Liganden-präsentierenden NKeNDs mit den Namen HER2 @NKeND und EGFR@NKeND haben die Fähigkeit gezeigt, sich selektiv an HER2-überexprimierende SK-OV-3-Zellen bzw. EGFR-überexprimierende MDA-MB-468-Zellen sowie an Menschen zu binden NK-Zellen.
Der durch die NKeNDs vermittelte physische Kontakt menschlicher NK-Zellen mit den Zielkrebszellen aktiviert die NK-Zellen und ermöglicht es ihnen, die Zielkrebszellen in vitro effektiv zu eliminieren. Bemerkenswerterweise erleichtert die Verabreichung von HER2 @NKeNDs zusammen mit menschlichen PBMCs bei SK-OV-3-tumortragenden Mäusen die Infiltration aktivierter menschlicher NK-Zellen in die Tumorstellen. Dadurch wird das Tumorwachstum deutlich unterdrückt, ohne dass spürbare Nebenwirkungen auftreten.
Diese bahnbrechende Studie zeigt einen neuartigen Ansatz zur Entwicklung krebsspezifischer NK-Zell-Engager unter Verwendung von Proteinkäfig-Nanopartikeln und rekombinanten Krebszellbindern. Es bietet ein enormes Potenzial für die selektive Behandlung bisher hartnäckiger Krebsarten.
Professor Kang Se-byung brachte seine Begeisterung über die Studie zum Ausdruck und erklärte: „Diese Forschung stellt neue Möglichkeiten für die Immunbehandlung durch Nanodrohnen zur Abgabe von NK-Zellen vor und bewältigt Herausforderungen wie die Bewegung und das Überleben von NK-Zellen. Unser Ziel ist es, durch weitere Forschung, einschließlich der krebsspezifischen Immunzellinduktion, neue Möglichkeiten für maßgeschneiderte Behandlungen zu schaffen, die selektiv verschiedene Krebsarten bekämpfen.“
Die in der renommierten Fachzeitschrift veröffentlichte Studie Nano heute am 2. Dezember wurde mit großzügiger Unterstützung der National Research Foundation of Korea (NRF), des Ministeriums für Wissenschaft und IKT (MSIT), des University Key Research Institute (C5: Center for Cell to Cell Communication in the Cancer) durchgeführt. und das SRC Cellular Responses to Metabolic Stress Research Center (CRMSRC).
Quelle:
Ulsan Nationales Institut für Wissenschaft und Technologie (UNIST)
Zeitschriftenreferenz:
Park, SG, et al. (2024). Proteinkäfig-Nanopartikel-basierte NK-Zellen-engagierende Nanodrohnen (NKeNDs) rekrutieren effektiv NK-Zellen, um Tumorstellen anzugreifen und das Tumorwachstum zu unterdrücken. Nano heute. doi.org/10.1016/j.nantod.2023.102075.
