Beranda Kesehatan Hidrogel yang Membantu Imunoterapi untuk Kanker

Hidrogel yang Membantu Imunoterapi untuk Kanker

147
BAGIKAN
Hidrogel injeksi sintetis yang dikembangkan di Rice University meningkatkan toksisitas kelas baru obat imunoterapi melawan kanker. Gambar mikroskop elektron pemindaian ini menunjukkan nanofibers yang dirakit sendiri yang membentuk hidrogel. Kredit: Hartgerink Research Group / Rice University

Obat imunoterapi yang disematkan pada hidrogel pelepasan-perlahan yang ditemukan di Rice University bekerja sama dengan University of Texas Health Science Center di Houston (UTHealth) tampaknya sangat efektif dalam membunuh sel kanker.

STINGel menggabungkan agonist kelas baru obat imunoterapi yang disebut stimulator of interferon gene (STING) dengan hidrogel suntik yang melepaskan obat tersebut dalam dosis tetap untuk mengaktifkan sistem kekebalan tubuh untuk membunuh sel kanker. Dikembangkan oleh ahli kimia dan bioengineering lab Rice Jeffrey Hartgerink dan Simon Young, asisten profesor bedah mulut dan maksilofasial di UTHealth.

Dalam uji klinis, obat-obatan imunoterapi telah menunjukkan kemampuan melawan kanker yang kuat. Penelitian juga menemukan bahwa obat tersebut cepat dikeluarkan dari tubuh, dan percobaan saat ini memerlukan banyak suntikan.

Penelitian baru, yang dirinci dalam Biomaterial, menunjukkan bahwa peptida gel pelepasan secara perlahan dapat secara terus menerus mengirimkan obat imunoterapi ke lokasi tumor untuk jangka waktu yang lama.

Hartgerink adalah pelopor dalam pengembangan hidrogel perakitan-diri multidomain peptide (MDP), yang meniru matriks ekstraselular tubuh untuk mendorong pertumbuhan sel dan sistem vaskular untuk perbaikan jaringan. Hidrogel disuntikkan sebagai cairan, berubah menjadi semipadat di dalam tubuh dan secara perlahan terdegradasi dari waktu ke waktu.

Slow-release hydrogel aids immunotherapy for cancer
Gambar ini menunjukkan bagaimana sel-sel kanker merespons setelah tiga hari pelepasan obat imunoterapi berjangka waktu dari Rice University’s STINGel. Dosis obat imunoterapi CDN meningkat dari atas ke bawah; sel hijau hidup memberi jalan kepada sel darah merah mati saat dosis meningkat. Batas skala adalah 50 mikron. [Kredit: Hartgerink Research Group / Rice University]
Hidrogel dalam penelitian baru juga tidak ada penolakan dari sel, namun saat penyerangnya adalah sel kanker, mereka dalam kesulitan. Obat imunoterapi yang dikenal sebagai dinucleotida siklik (CDNs) menanti mereka di dalam gel.

Hartgerink, seorang profesor kimia dan bioteknologi, mengatakan bahwa konsentrasi CDN dalam hidrogel penting.

“Pendekatan normal untuk pengiriman CDN adalah suntikan sederhana, namun ini menyebabkan penyebaran obat yang sangat cepat ke seluruh tubuh dan mengurangi konsentrasinya di tempat tumor ke tingkat yang sangat rendah,” katanya. “Dengan menggunakan jumlah CDN yang sama, pendekatan STINGel memungkinkan konsentrasi CDN di dekat tumor tetap jauh lebih tinggi untuk jangka waktu yang lama.”

STINGel dipelajari baik dalam budaya laboratorium maupun in vivo. Untuk bagian in vivo, enam kelompok dari 10 hewan pengerat masing-masing diobati dengan CDN saja, kontrol kolagen saja atau dengan CDN, MDP saja atau STINGel (CDN plus MDP). Hanya satu dari 10 CDN atau kolagen ditambah hewan CDN yang bertahan 105 hari, namun enam dari 10 hewan yang diobati dengan STINGel bertahan. Ini juga terbukti tahan terhadap implantasi sel kanker lebih lanjut, yang berarti sistem kekebalan mereka dilatih untuk berhasil mengidentifikasi dan menghancurkan kedua kanker yang ada dan kejadian kanker di masa depan, kata Hartgerink.

Laboratorium tersebut menguji hidrogel yang lebih umum namun mereka tidak dapat memberikan pelepasan terkontrol yang sama dan juga gagal memberikan manfaat tambahan untuk perawatan CDN yang terlihat dalam uji klinis. “Hidrogel MDP menyediakan lingkungan yang unik untuk melepaskan CDN yang tidak bisa dicoba gel lain,” kata Hartgerink.

“CDN yang kami gunakan dalam penelitian ini saat ini dalam uji klinis,” katanya. “Kami berpikir bahwa pendekatan STINGel kami memiliki potensi untuk secara signifikan memperluas cakupan obat imunoterapi yang kuat ke kisaran yang lebih luas dari pertahanan kanker.”