محققان با کشف ساز و کار دفاعی تومور، ابزاری نانویی برای دور زدن این سیستم و نفوذ به داخل تومور سرطانی ارائه کردند.

میکرومحیط اطراف تومور به گونه‌ای است که از تومور در برابر سیستم ایمنی بدن دفاع می‌کند. به تازگی محققان دانشگاه پنسیلوانیا روش درمانی نانویی برای غلبه بر این زیست‌محیط ارائه کرده‌اند. مایکل میشل از محققان این دانشگاه می‌گوید که اطراف تومور محیط به گونه‌ای است که تومور اجازه تحویل دارو به داخل خود را نمی‌دهد.

برای حل این مشکل میشل و همکارانش ساز و کار مولکولی را تعریف کرده‌اند که می‌تواند به داخل تومور نفوذ کند. در این مسیر آن‌ها از وزیکول‌های خارج سلولی کوچک (sEV)  استفاده کردند که توسط سلول‌های تومور ترشح می‌شوند.

گائو از محققان این پروژه می‌گوید: «این کشف نشان می‌دهد که چگونه تومورها یک سیستم دفاعی قوی ایجاد می‌کنند و باعث می‌شود که روش‌های درمانی مبتنی بر نانوذرات به سلول‌های سرطانی نرسند و به طور مؤثر نتوانند آن را هدف قرار دهند. با درک مکانیسم‌های سلولی که این پاسخ‌ها را هدایت می‌کند، ما می‌توانیم راهکارهایی برای غیرفعال کردن این سد دفاعی ایجاد کنیم و به روش‌های درمانی اجازه دهیم تا کارآمدتر به تومور نفوذ و حمله کنند.»

این تحقیق بر اساس همکاری قبلی بین آزمایشگاه‌های گائو و میشل انجام شده است، که در آن این تیم‌ها روی نحوه عمل سلول‌های ایمنی مرتبط با تومور، معروف به ماکروفاژها، تحقیق کردند. در آن پروژه محققان دریافتند که تومور با ترشح وزیکول‌های خارج سلولی، به سرکوب ایمنی ضد تومور می‌پردازد.

آن‌ها نشان دادند که بافت تومور مقدار قابل توجهی از وزیکول‌های خارج سلولی کوچک حامل پروتئین را آزاد می‌کند که فعالیت سلول‌های T سیتوتوکسیک را مسدود می‌کند، گلبول سفیدی که به طور عادی سلول‌های سرطانی و سایر سلول‌های آلوده را از بین می‌برد.

محققان از ابزار ویرایش ژن CRISPR-CAS۹ برای حذف Rab۲۷a ، ژن شناخته شده در ترشح EV استفاده کردند، زیرا آن‌ها می‌خواستند ببینند که آیا متوقف کردن ترشح باعث می‌شود نانوذرات لیپیدی حاوی  mRNA  به بافت تومور نفوذ کند یا خیر.

این تیم علاوه بر آزمایش نانوذرات لیپیدی حاوی mRNA، بررسی کردند که چگونه انواع دیگر نانوذرات شامل نانوذرات طلا، نانوذرات پلیمری و لیپوزوم‌ها، با مکانیسم دفاعی مبتنی بر اگزوزوم تومور تعامل دارند. آن‌ها دریافتند که اگزوزوم‌های ترشح شده توسط سلول‌های تومور به عنوان سد عمل می‌کنند. یافته‌های این تیم امکانات جدیدی را برای بهبود تحویل دارو با این نانوذرات به تومورهای جامد باز می‌کند. آن‌ها قصد دارند راهبردهای دیگری را برای مختل کردن این سیستم دفاعی مبتنی بر اگزوزوم کشف کنند و این رویکرد را در انواع مختلف تومور آزمایش کنند.