Aplikasi Biomimetic Nanovaccines Sebagai Anti-Tumor

Read Also

Pengembangan NP biomimetik dengan modifikasi kimia dan struktural untuk meniru lingkungan biologis adalah pendekatan yang mapan untuk terapi kanker. Nanovaksin adalah platform baru untuk pengiriman ajuvan dan antigen yang menghasilkan respons antitumor yang kuat dengan memodulasi sistem kekebalan. Berbagai jenis nanovaksin, seperti liposom, protein NP, dan nanomicelles yang dilapisi membran sel, baru-baru ini dikembangkan untuk terapi anti-kanker yang sukses. Modifikasi dan fungsionalisasi permukaan dari nanovaksin biomimetik dapat mempercepat aktivitas terapeutik dengan serapan seluler yang tinggi, sirkulasi yang berkepanjangan, akumulasi spesifik lokasi, dan pelepasan obat yang responsif terhadap rangsangan. Fosfolipid adalah elemen utama untuk formulasi liposom, yang meniru membran biologis. Formulasi ILP dengan memasukkan antibodi dan antigen spesifik ke permukaan dapat menginduksi penargetan aktif dan modulasi imun. Antigen yang disajikan dalam liposom menginduksi imunogenisitas di dalam tubuh. Antigen yang terenkapsulasi atau termodifikasi permukaan mengubah respons sel T dan merangsang sel T CD4+ dan CD8+ untuk melawan tumor. Liposom terkonjugasi fosfatidilserin adalah vaksin efektif yang secara signifikan ditangkap oleh antigen-presenting cells, dan bertanggung jawab untuk proliferasi sel Th. Liposom kationik yang dimediasi poliinosinat: polycytidylic acid (Poly I:C) dilaporkan sebagai pengiriman vaksin yang memadai terhadap epitop alami peptida P5 yang diturunkan dari HER/Neu yang meningkatkan kekebalan anti-tumor. Poly (I:C) adalah agonis TLR 3 yang menunjukkan respon imun yang kuat dan memicu apoptosis. Vaksinasi liposomal dari peptida P5 dan Poli(I:C) secara signifikan menginduksi respon imun antitumor dengan melepaskan lebih banyak sel T CD8+ dan interferon-gamma, dibandingkan dengan vaksinasi tunggal baik P5 peptide or Poly (I:C). Injeksi liposom dengan P5 dan Poly (I:C) menginduksi respons cytotoxic T lymphocyte (CTL) yang kuat, dan menghambat pertumbuhan tumor, dibandingkan dengan kontrol lainnya. P5 peptida terkonjugasi liposomal pengiriman monophosphoryl lipid A (MPLA), agonis TLR 4, meningkatkan sekresi IFN-γ dan respon CTL dengan menginduksi CD8+ T-sel. Vaksinasi liposomal dengan P5 dan MPL mencapai penghambatan tumor yang signifikan dan waktu kelangsungan hidup yang lebih lama.

Cell-membrane-coated NPs adalah jenis lain dari nanovaksin biomimetik yang digunakan sebagai agen terapi antikanker. Karena adanya beberapa molekul fungsional pada permukaan sel, lapisan membran sel pada nanovaksin bertindak sebagai antigen asli untuk sel imun pada tumor. Lapisan membran sel pada inti hidrofobik NP menunjukkan properti mengenali diri untuk penargetan. NP berlapis sel darah merah dapat menghindari sistem kekebalan, karena adanya berbagai penanda imunomodulator pada permukaan membran, dan memperpanjang sirkulasi untuk waktu yang lebih lama, sehingga meningkatkan aktivitas terapeutik. Musi dkk. mengembangkan nanocarrier tersamar yang dilapisi dengan membran seluler karsinoma serviks manusia Hela ke nanocarrier. Nanocarrier terdiri dari doxorubicin, dan PD-L1 siRNA dimuat ke dalam PLGA NP untuk menargetkan sel kanker. Hibridisasi sel kanker dan membran sel darah merah adalah pendekatan yang unggul untuk pengiriman molekul aktif terapeutik untuk terapi kanker. Membran sel kanker membantu dalam penargetan homo-typing dengan pengenalan diri, sedangkan membran sel darah merah memperpanjang sirkulasi darah dengan menghindari sistem kekebalan tubuh kita. Protein permukaan membran sel kanker bertindak sebagai antigen tumor yang akan memicu respon imun. Yang dkk. melaporkan PLGA NP berlapis membran sel kanker yang diisi dengan agonis TLR-7, imiquimod (R837), dan dimodifikasi dengan mannose dengan metode penahan lipid permukaan. Modifikasi mannose pada permukaan nanovaksin dapat memicu pengambilan antigen-presenting cells dan migrasi kelenjar getah bening untuk pematangan DC yang lebih tinggi. Pelapisan membran sel kanker dilakukan sebagai bagian penargetan dan antigen spesifik kanker. Agen modulator imun imiquimod (R837) dapat merangsang produksi sel T sitotoksisitas untuk membunuh sel kanker, dan vaksin biomimetik gabungan bertindak sebagai vaksin antikanker dengan menghambat perkembangan sel kanker, dibandingkan dengan kontrol lainnya. PLGA NP berlapis membran sel kanker melanoma yang sarat dengan oligodeoksinukleotida CpG menambah kekebalan anti tumor dan dapat digunakan sebagai vaksinasi antigen/adjuvant. Membran sel kanker bertindak sebagai antigen tumor dan meningkatkan respon imun. Nanovaksin biomimetik ini memicu pematangan ntigen-presenting cell dan sitokin proinflamasi, yaitu interleukin-6 dan interleukin-12 (IL-12), dengan memodulasi respon imun terhadap sel kanker.

Gambar Skema nanovaksin poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) yang dilapisi membran sel kanker, dimuat R837, dan dimodifikasi mannose untuk vaksinasi antikanker.

Berbagai jenis peptida penargetan, asam nukleat, dan protein diperkenalkan selama perumusan vaksin nano biomimetik untuk mengaktifkan sistem kekebalan. Oligonukleotida CpG bertindak sebagai ajuvan TLR, karena pengenalannya oleh TLR9 endosom meningkatkan aktivitas kekebalan terhadap sel T regulator di dalam pasien kanker. Antibodi ditemukan lebih efektif dalam menargetkan antigen spesifik dan reseptor yang diekspresikan secara berlebihan pada sel kanker untuk terapi antikanker yang ditingkatkan. Antibodi, seperti anti-PD-1, dapat menghambat jalur PD-1/PD-L1, dan memblokir konversi sel T sitotoksik menjadi sel T regulator. Liposom penghasil gas dengan sodium bicarbonate (NaHCO3) menyebabkan lebih banyak kematian sel, dan melepaskan sejumlah besar tumor-associated antigens (TAA). Pengobatan kombinasi dengan liposom penghasil gas dan anti PD-1 sangat meningkatkan perekrutan sel imun dan respon CTL bersama dengan pengurangan sel T regulator, dibandingkan dengan pengobatan tunggal baik anti PD-1 atau liposom. VLP dikembangkan dengan menggunakan protein dan kapsid virus yang tidak menular untuk menargetkan agen terapeutik. VLP bertindak sebagai pathogen-associated molecular parents (PAMPs) untuk menginduksi stimulasi kekebalan terhadap kanker. Lizotte dkk. melaporkan bahwa VLP yang dirakit sendiri dari virus mosaik kacang tunggak berfungsi sebagai vaksinasi yang efektif, dan menunda pertumbuhan tumor pada model tikus melanoma B16F10. VLP memperoleh respon imun humoral yang tahan lama dan tahan lama, dan mudah beradaptasi terhadap ancaman patogen. Patel dkk. melaporkan influenza VLP yang dimodifikasi dengan antigen human epidermal growth factor receptor 2 (HER-2) kanker payudara sebagai vaksinasi terapeutik potensial terhadap tumor pengekspresi HER-2. Imunisasi VLP dengan antigen HER-2 meningkatkan respon antibodi tipe Th1 dan Th-2, dan menghambat pertumbuhan tumor. VLP yang berasal dari virus mosaik kacang tunggak adalah vaksin ampuh melawan kanker ovarium tikus. Ini menginduksi respons sitokin intra-tumor dengan meningkatkan regulasi IL-6 dan IFN-γ dan menurunkan regulasi IL-10, yang kemudian merepolarisasi makrofag dan neutrofil terkait tumor. Vaksinasi in situ dari VLP ini secara signifikan meningkatkan respons sel T CD8+ spesifik tumor terhadap tumor ovarium agresif.