MIT mühendisleri, kişiselleştirilmiş kanser aşıları için özelleştirilebilir nanopartiküller geliştirdi.
Özelleştirilebilir Taşıyıcılar
MIT’de geliştirilen nanoskaladaki bir partikül, kişisel kanser aşılarının taşınmasında kullanılabilecek bir özelleştirilebilir taşıyıcı olarak umut vaat ediyor. Aşının temelini, kanser antijenleri ile kaplanabilen modifiye edilmiş zararsız bir bakteriyofaj olan M13 oluşturuyor. Araştırmacılar, bu kanser proteinlerinin yoğunluğunu hassas bir şekilde kontrol ederek, farelerde kolon tümörlerinin gelişimini engelleyen bir aşı geliştirebileceklerini buldu.
Modüler Tasarım
Bu tür taşıyıcı partiküller, farklı antijenleri taşımak üzere uyarlanabilir ve böylece bireysel hastaların tümörlerini hedef alan kişiselleştirilmiş aşıların oluşturulmasına olanak sağlar. Koch Institute’den Angela Belcher, “Bu tasarım modülerdir ve farklı antijenleri talep üzerine değiştirebiliriz, bu sayede hastaya özel bir aşı tasarlamak mümkün,” dedi. Belcher, çalışmanın kıdemli yazarı olup, bulgular Advanced Healthcare Materials dergisinde yayımlandı.
Virüs Tabanlı Aşı Üretimi
Belcher’in laboratuvarı, 20 yılı aşkın süredir M13 bakteriyofajını çeşitli uygulamalarda kullanıyor. İnsanlar için zararsız olan bu virüs, bir protein kabuğu ile kaplanmış tek iplikli DNA’dan oluşuyor. Belcher, bu virüsleri mühendislik ile nanoskalada iskeletler oluşturacak şekilde bir araya getirme teknikleri geliştirmiştir. Bu iskeletler, inorganik malzemelerle kaplanarak, piller, yarı iletkenler, güneş hücreleri ve katalizörler gibi işlevsel cihazlar oluşturulabiliyor.
Antijen Yoğunluğunun Kontrolü
Yeni çalışmada, araştırmacılar M13 bakteriyofajının aşı adjuvanı olarak işlev görme yeteneğini artırmanın yollarını buldular. M13 bakteriyofajı, tek iplikli DNA’nın TLR9 adı verilen bir yolu aktive etmesi nedeniyle adjuvan olarak kendi başına işlev görebilir. Belcher, “Tam olarak uzunluğu ve antijen ifadesini, yoğunluğunu, desenini kontrol edebiliyoruz,” şeklinde belirtti.
Tümör Hedefleme Deneyleri
Bu teknikler kullanılarak, araştırmacılar SIINFEKL adı verilen bir antijeni %6 ile %70 yoğunluklarda ifade eden bakteriyofajlar tasarladılar. Fareler üzerinde yapılan deneylerde, %35 yoğunlukta olan aşının daha koruyucu olduğu gözlemlendi. Yüksek yoğunluklu parçacıklarla aşılanan fareler, daha sonra SIINFEKL antijenini ifade eden melanoma kanser hücrelerine maruz kaldıklarında, tümör geliştirme olasılıkları önemli ölçüde azaldı.
Gelecek Hedefler
Bu çalışma, M13 bakteriyofaj platformunun kanser immünoterapileri için çevirim potansiyelini artırmaya yönelik önemli bir katkı sağlıyor. Araştırmacılar, gelecekte bu platformu diğer kanser türlerine karşı da kullanmayı umuyorlar. Araştırma, Koch Institute Frontier Research Program, Marble Center for Cancer Nanomedicine ve Defense Advanced Research Projects Agency gibi kuruluşlar tarafından kısmen finanse edildi.
