Sistem Pengiriman Obat Nanopartikel Dirancang untuk Meningkatkan Vaksin Kanker dan Imunoterapi

Read Also

Imunoterapi telah dieksplorasi selama lebih dari satu abad sebagai pendekatan terapi potensial untuk memerangi kanker. Kembali ke tahun 1891 ketika kemoterapi maupun radioterapi tidak dikembangkan, seorang ahli bedah bernama William B. Coley berhasil merawat pasien kankernya dengan produk bakteri, yang sekarang diketahui telah menginduksi peradangan anti-tumor non-spesifik. Namun, strategi imunoterapi untuk pengobatan kanker telah lama diragukan karena kegagalan yang mengecewakan dalam berbagai uji klinis. Tidak sampai beberapa tahun terakhir bahwa vaksin berbasis sel dendritik dan inhibitor pos pemeriksaan kekebalan masing-masing mengantarkan jalur baru terapi kanker dan meningkatkan harapan untuk melepaskan sistem kekebalan pasien sendiri untuk memberantas tumor. Imunitas kanker terdiri dari beberapa langkah kunci, termasuk pelepasan antigen dari tumor bed, presentasi antigen tumor oleh antigen-presenting cells (APCs), priming dan aktivasi sel T oleh APC yang diaktifkan, migrasi dan infiltrasi sel T efektor kembali ke tumor, dan akhirnya pengenalan dan pembunuhan sel tumor oleh sel T efektor. Secara teori, masing-masing langkah tersebut dapat ditargetkan dengan berbagai pendekatan terapeutik. Kemajuan saat ini dalam imunoterapi kanker terutama didorong oleh hasil mencolok yang diperoleh dengan penghambat molekul pos pemeriksaan kekebalan negatif. Namun, pendekatan ini sebagian besar ditujukan untuk meningkatkan potensi sel T spesifik tumor yang sudah ada sebelumnya dan hanya menguntungkan sebagian pasien seperti yang terlihat dalam uji klinis baru-baru ini. Sebaliknya, vaksin kanker yang menargetkan langkah-langkah awal pemrosesan antigen berpotensi meningkatkan khasiat terapeutik dan profilaksis terhadap tidak hanya tumor primer tetapi juga metastasis atau kekambuhan yang tidak dapat dioperasi, dan menguntungkan lebih banyak pasien, terutama mereka yang tidak memiliki cukup tingkat anti-tumor T yang sudah ada sebelumnya sel dan/atau molekul imun checkpoint.

Namun, meskipun vaksin kanker memiliki potensi yang luar biasa, keberhasilan pengobatan dan pemberantasan tumor dengan vaksin kanker masih sulit dipahami karena induksi respon imun yang tidak memadai dengan pendekatan vaksinasi konvensional. Ini menyoroti perlunya strategi vaksinasi baru yang dapat secara efisien mengirimkan antigen tumor dan adjuvant ke APC dan merangsang respons imun yang cukup kuat untuk membunuh sel tumor. Dalam hal ini, nanopartikel telah diselidiki secara intensif selama tiga dekade terakhir sebagai kendaraan pengiriman kemoterapi tradisional yang ditargetkan untuk tumor padat. Penggunaan kembali bahan nano ini untuk menargetkan sistem kekebalan dapat menawarkan peluang baru untuk menyesuaikan kekebalan dan memperoleh respons kekebalan anti-tumor yang kuat. Memang, nanomaterial multi-fungsi memiliki beberapa keunggulan utama dibandingkan terapi konvensional untuk imunoterapi kanker (Gambar): (1) nanopartikel yang membawa antigen tumor dan adjuvant dapat secara stabil mengirimkan komponen vaksin ke APC; (2) nanocarrier dengan ukuran yang disesuaikan dan kimia permukaan yang ditentukan dapat mencapai pengiriman selektif ke jaringan limfoid, sementara nanopartikel yang terdiri dari biomaterial dengan sifat perangsang kekebalan juga dapat berperan ganda sebagai pembawa vaksin dan pembawa vaksin. adjuvant, sehingga menyederhanakan desain vaksin; (3) permukaan nanomaterial juga dapat direkayasa untuk menampilkan antigen dan ligan co-stimulator untuk berfungsi sebagai artificial APC (aAPC) dan mempotensiasi respon imun sel T; (4) sistem pengiriman yang dirancang untuk memulai kematian sel imunogenik atau molekul checkpoint target dapat mendorong respons imun anti-tumor dan membalikkan penekanan kekebalan; dan (5) partikel yang mengandung terapi dapat digunakan untuk meningkatkan kemanjuran anti-tumor dari terapi sel T adopsi. Artikel ulasan ini mencakup perkembangan baru yang menarik di masing-masing bidang penelitian utama ini, menyoroti potensi imunoterapi berbasis nanopartikel melawan kanker.

Gambar. Nanopartikel multi fungsi untuk imunoterapi kanker. Antigen tumor dan adjuvant dapat dimuat bersama ke dalam inti partikel, sedangkan permukaan partikel dapat dimodifikasi dengan antibodi atau ligan khusus untuk sel dendritik; atau major histocompatibility complex/kompleks antigen dan ligan kostimulatori sebagai artificial antigen-presenting cells. Selain itu, nanopartikel yang sarat dengan potensiator imun dapat terkonjugasi pada sel T untuk meningkatkan terapi sel T adopsi.