2022年1月26日

复制癌症细胞碳水化合物包含在一种疫苗,激活免疫系统

所有细胞的表面覆盖着碳水化合物。癌症细胞,然而,碳水化合物碳水化合物有出入位于健康细胞的表面。教授马德斯Hartvig克劳森和从系统化学博士后塞西莉亚·罗马诺正试图利用这种差异来开发一个癌症疫苗。

“这种疫苗,可以教我们免疫系统认识到健康的细胞之间的区别癌症细胞,所以癌症细胞攻击和摧毁吗免疫细胞”麦斯Hartvig克劳森说。

疫苗是基于模仿表面的碳水化合物的癌症——它被称为肿瘤相关碳水化合物抗原(TACA)——化学家可以产生人为的实验室)使用化学合成。

“碳水化合物仅发现少量的肿瘤细胞表面的,但是我们可以生产大量的实验室。当疫苗注射在皮肤下,免疫系统将与我们TACAs的副本。他们是作为抗原,这意味着他们必须激活免疫系统产生抗体。我们的想法是,如果一个人的免疫系统随后遇到这些碳水化合物,因为他或她已经患了癌症,它将能够认出他们,因此对抗癌细胞,”麦斯Hartvig克劳森说。

这个概念听起来令人惊讶的简单。然而,化学家已经面临着许多挑战,需要解决之前也准备好了一个初始癌症疫苗候选人。和化学家们意识到,他们需要密切合作与其他学科导航系统如果他们成功与他们的抱负:

“当我们开始的时候,我们知道存在的强大的能力在免疫学和药物输送系统。我们的专家化学合成,但我们需要在其他方面,如果我们合作成功开发疫苗,因此我们与同事一起从导航系统健康和里程计科技生物工程,“马德斯Hartvig Clausen解释道。

碳水化合物的朋友

第一个挑战马德斯Hartvig克劳森和塞西莉亚Romano选择TACAs的类型是在实验室中生产。因为癌症的不仅仅是一种碳水化合物表面上的所有癌细胞。TACAs不同癌症类型癌症类型,正如每个癌症类型有几种类型的TACAs表面的细胞。在导航系统,选择落在一群碳水化合物与恶性黑色素瘤相关的癌症,神经母细胞瘤(一种肿瘤在体内的孩子)和小细胞肺癌。

“这些主要是三个癌症相同类型的细胞表面的碳水化合物,即碳水化合物称为神经节甘脂。它们可以在实验室生产的单糖,为此我们可以买,”塞西莉亚·罗马诺说。

下一个挑战是确保碳水化合物激活一个免疫反应当注入体内。在这里,有一个障碍,因为身体是“碳水化合物的一个朋友”——即,碳水化合物通常不是一个非常强大的抗原,根据两个化学家。

“碳水化合物通常不会从我们的免疫系统激活反应尤其强烈。因此,我们必须找到一种方法来帮助我们的人工碳水化合物引起所需的免疫反应,”塞西莉亚·罗马诺说。

需要放大的影响制药是一个著名的挑战,和解决方案可能使用excipient-an佐剂。马德斯Hartvig克劳森和塞西莉亚Romano选择使用的赋形剂α-galactosylceramide作为辅助。这是一个物质组成的碳水化合物和脂肪的氨基酸所谓glycolipid-which刺激免疫系统。进一步提高免疫应答,化学家在实验室复合抗原和佐剂。这意味着他们“耦合”选择TACAα-galactosylceramide,使他们成为一个而不是两个化合物的松散物质。

“我们后来证明它给了更强的免疫反应,当两种物质比如果他们单独加入,“马德斯Hartvig Clausen解释道。

体内同化了

化学家之前能来注入他们的抗原,他们意识到,有什么需要帮助免疫系统的物质被吸收。

“我们需要一种载体,确保免疫系统能够发现和应对我们的抗原。否则,我们将无法开始的级联事件占免疫反应,导致实际生产的抗体,”解释马德斯Hartvig克劳森,走近他的同事在系统健康科技,乔纳斯•亨利副教授和教授托马斯·安德森。

他们已经合作多年,化学家们熟悉他们的同事的工作与脂质体的大小(脂质体纳米颗粒),可用于药物输送和疫苗配方。

马德斯Hartvig克劳森和塞西莉亚Romano因此能够癌抗原脂质体“安装”,与记录描述和同化的免疫系统。

小鼠的免疫系统被激活

化学家现在可以开始测试他们的疫苗。到目前为止,他们已经完成一个试验老鼠。他们都是癌症,因为研究人员最初感兴趣他们的疫苗是否会创建所需的免疫反应。

结果是很好的,说马德斯Hartvig克劳森和塞西莉亚·罗马诺。

“我们已经表明,疫苗引发的小鼠的免疫系统产生的抗体可以识别肿瘤细胞表面选择碳水化合物。抗体还可以沟通,从免疫系统组件所谓补系统产生杀死癌症细胞在实验室里,“说两个化学家。

在接下来的两到三年,研究人员将进一步优化疫苗和了解免疫反应。下一步将是在老鼠身上测试与癌症疫苗产生的抗体是否对抗疾病。同时,研究人员申请和接收资金启动过程的顾问将为获得疫苗铺平道路的实验室和商业市场。

“如果社会受益于我们的疫苗有一天,我们将需要一个公司来接管我们的发明,这样它就可以被测试在人类和then-hopefully-be投入生产,“马德斯Hartvig克劳森说。