แพลตฟอร์มนาโนนวนิยายสำหรับการบำบัดด้วยแสงมะเร็งที่เพิ่มขึ้น

ในระยะหลังนี้ วิทยาศาสตร์แสงและการประยุกต์ บทความ นักวิจัยได้กล่าวถึงความท้าทายที่สำคัญในการรักษาโรคมะเร็ง: สภาพแวดล้อมจุลภาคที่มีภูมิคุ้มกันบกพร่อง และภูมิคุ้มกันต่ำของเซลล์เนื้องอก ซึ่งมักจะนำไปสู่ผลลัพธ์การรักษาที่ไม่เพียงพอ

เครดิตรูปภาพ: BlurryMe/Shutterstock.com

แพลตฟอร์มนาโนแบบดั้งเดิมพยายามดิ้นรนเพื่อกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันต่อต้านเนื้องอกอย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ การศึกษาได้แนะนำแพลตฟอร์มนาโนมัลติฟังก์ชั่นแบบใหม่ที่กระตุ้นการตายของเซลล์ที่สร้างภูมิคุ้มกันโดยวิธีไพโรโทซิสและเฟอร์รอปโทซิส ซึ่งช่วยเพิ่มภูมิคุ้มกันต้านเนื้องอก และปรับปรุงผลลัพธ์ของการบำบัดด้วยภูมิคุ้มกันด้วยแสงจากมะเร็ง

M@P นำเสนอแพลตฟอร์มนาโน theranostic theranostic ที่ตอบสนองต่อ pH ซึ่งประกอบเองได้ด้วยตัวเอง ซึ่งรวมเอาเครื่องรับแสงที่เกิดจากการรวมตัวกัน (AIE) เข้ากับเครื่องกระตุ้นภูมิคุ้มกัน

พื้นหลัง

การบำบัดด้วยภูมิคุ้มกันมะเร็งใช้ระบบภูมิคุ้มกันเพื่อกำหนดเป้าหมายเซลล์มะเร็ง แม้ว่าจะได้รับความสนใจในฐานะกลยุทธ์การรักษาที่มีแนวโน้ม แต่ลักษณะการกดภูมิคุ้มกันของสภาพแวดล้อมจุลภาคของเนื้องอกมักจะเป็นอุปสรรคต่อประสิทธิภาพของยา

Pyroptosis และ Ferroptosis ซึ่งเป็นการตายของเซลล์ที่ตั้งโปรแกรมไว้สองรูปแบบ แสดงให้เห็นว่ามีศักยภาพในการเพิ่มการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน ไพโรโทซิสเกี่ยวข้องกับการสร้างรูพรุนในเยื่อหุ้มเซลล์ ทำให้เกิดการสลายของเซลล์และการปล่อยไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ ในขณะที่เฟอร์รอปโทซิสจะกระตุ้นให้เกิดการเกิดออกซิเดชันของไขมันที่ขึ้นกับธาตุเหล็ก ซึ่งทำให้เซลล์ตาย กระบวนการทั้งสองสามารถเพิ่มภูมิคุ้มกันของเซลล์เนื้องอก ทำให้ตรวจพบระบบภูมิคุ้มกันได้ดีขึ้น

แม้จะมีศักยภาพ แต่การพัฒนาแพลตฟอร์มนาโนที่สามารถกระตุ้นการตายของเซลล์ทั้งสองรูปแบบไปพร้อมกันในขณะเดียวกันก็ทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นภูมิคุ้มกันนั้นยังมีจำกัด

การศึกษาในปัจจุบัน

ผู้เขียนได้ออกแบบแพลตฟอร์มนาโน M@P ผ่านกระบวนการประกอบเองที่เกี่ยวข้องกับเครื่องรับแสงที่ปล่อยก๊าซ MTCN-3 และสารอิมมูโนแอดจูแวนท์ โพลี (I:C)

การสังเคราะห์แพลตฟอร์มนาโนเริ่มต้นด้วยการละลาย MTCN-3 ในไดเมทิลซัลฟอกไซด์ (DMSO) และโพลี (I:C) ในน้ำปราศจากไอออน โซลูชันเหล่านี้ถูกผสมและโซนิคเพื่ออำนวยความสะดวกในการประกอบตัวเอง จากนั้นจึงเติมโพลีเมอร์แอมฟิฟิลิก โดยเฉพาะ DSPE-Hyd-PEG-โฟเลตลงในส่วนผสมเพื่อเพิ่มความเสถียรและอำนวยความสะดวกในการดูดซึมของเซลล์

การแสดงลักษณะเฉพาะที่ครอบคลุมของแพลตฟอร์มนาโนดำเนินการโดยใช้เทคนิคต่างๆ เช่น เรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ของโปรตอน (¹H NMR), เรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์คาร์บอน-13 (¹³C NMR), สเปกโตรเมทรีไอออไนเซชันด้วยไฟฟ้าด้วยไฟฟ้า (ESI-MS) และสเปกโทรสโกปีเรืองแสง สัณฐานวิทยาได้รับการวิเคราะห์ผ่านกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน (TEM) ในขณะที่ปฏิสัมพันธ์ของเซลล์ถูกมองเห็นโดยใช้กล้องจุลทรรศน์เลเซอร์สแกนคอนโฟคอล (CLSM) ภูมิคุ้มกันของเซลล์ที่บำบัดได้รับการประเมินโดยการสอบวิเคราะห์โฟลว์ไซโตเมทรี

ผลลัพธ์และการอภิปราย

การศึกษาแสดงให้เห็นว่าแพลตฟอร์มนาโน M@P กระตุ้นทั้ง pyroptosis และ ferroptosis ในเซลล์มะเร็งได้อย่างมีประสิทธิภาพ ภายใต้การฉายรังสีด้วยแสง 520 นาโนเมตร แพลตฟอร์มนาโนกระตุ้นให้เซลล์ตายอย่างมีนัยสำคัญ ดังที่ได้รับการยืนยันจากการตรวจวัดความมีชีวิตของเซลล์และการตายของเซลล์

การปล่อยไซโตไคน์ที่ทำให้เกิดการอักเสบช่วยยืนยันการกระตุ้นของไพโรพโทซิส ซึ่งเพิ่มการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน ในขณะที่การตรวจหาผลิตภัณฑ์เปอร์ออกซิเดชันของไขมันช่วยตรวจสอบการเหนี่ยวนำของเฟอร์โรพโทซิส

ในร่างกาย การทดลองโดยใช้หนูที่มีเนื้องอก 4T1 ประเมินประสิทธิภาพการรักษาของแพลตฟอร์มนาโน M@P หนูถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มควบคุมและกลุ่มบำบัด โดยมีการติดตามการเจริญเติบโตของเนื้องอกตลอดเก้าวัน ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าการรักษาด้วย M@P ยับยั้งการเจริญเติบโตของเนื้องอกได้อย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม โดยการรวมกันของการฉายรังสีด้วยแสงและแพลตฟอร์มนาโนทำให้ปริมาตรของเนื้องอกลดลงได้มากที่สุด การค้นพบนี้เน้นย้ำถึงผลเสริมฤทธิ์กันของการบำบัดด้วยภูมิคุ้มกันด้วยแสง

ผู้เขียนเน้นย้ำถึงผลกระทบที่กว้างขึ้นของการค้นพบนี้ในการรักษาโรคมะเร็ง แพลตฟอร์มนาโน M@P ไม่เพียงแต่ฆ่าเซลล์มะเร็งโดยตรงเท่านั้น แต่ยังกระตุ้นการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันทั่วร่างกายด้วยการกระตุ้นการตายของเซลล์ภูมิคุ้มกันผ่านทางไพโรโทซิสและเฟอร์รอพโทซิสอีกด้วย

กลไกสองประการนี้อาจนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ดีขึ้นในการบำบัดด้วยภูมิคุ้มกันโรคมะเร็ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเนื้องอกที่ดื้อต่อการรักษาแบบเดิมๆ การศึกษาเน้นย้ำถึงความสำคัญของการพัฒนาแพลตฟอร์มนาโนแบบมัลติฟังก์ชั่นที่สามารถจัดการกับความซับซ้อนของสภาพแวดล้อมจุลภาคของเนื้องอก และกระตุ้นภูมิคุ้มกันต่อต้านเนื้องอกที่แข็งแกร่ง

บทสรุป

การศึกษาโดย Wang และคณะ เปิดตัวแพลตฟอร์มนาโนที่ประกอบเองได้ M@P ซึ่งออกแบบมาเพื่อเสริมการบำบัดด้วยภูมิคุ้มกันด้วยแสงจากมะเร็งโดยการกระตุ้นไพโรพโทซิสและเฟอร์รอปโทซิส ความสามารถของแพลตฟอร์มนาโนในการกระตุ้นการตอบสนองของภูมิคุ้มกัน ขณะเดียวกันก็รับมือกับความท้าทายของสภาพแวดล้อมจุลภาคของเนื้องอกที่กดภูมิคุ้มกัน ถือเป็นพัฒนาการที่โดดเด่นในการรักษาโรคมะเร็ง

การค้นพบนี้เน้นย้ำถึงศักยภาพของ M@P ในการเป็นเครื่องมือในการปรับปรุงผลการรักษาในผู้ป่วยโรคมะเร็ง จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อสำรวจการใช้งานทางคลินิกและเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานในการบำบัดด้วยภูมิคุ้มกัน แนวทางแบบมัลติฟังก์ชั่น เช่น M@P นำเสนอหนทางที่มีแนวโน้มในการพัฒนากลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นเพื่อจัดการกับความซับซ้อนของการรักษาโรคมะเร็ง

อ้างอิงวารสาร

วังซ. และคณะ– (2025) แพลตฟอร์มนาโนที่ประกอบเองสำหรับ pyroptosis และ ferroptosis ช่วยเพิ่มการบำบัดด้วยแสงจากมะเร็ง วิทยาศาสตร์แสงและการประยุกต์– ดอย: 10.1038/s41377-024-01673-1,