วัสดุใหม่ที่เปิดโปงการ "พรางตัว" ของเซลล์มะเร็ง: ความตื่นตะลึงของนาโนซิกแซกที่ทำจากซิลิกา

"การบำบัดด้วยภูมิคุ้มกันได้ผล แต่การผลิตนั้นยาก" —— คอขวดในการผลิตวัคซีน DC

การบำบัดด้วยภูมิคุ้มกันมะเร็งที่เป็นที่รู้จักกันดีคือ ยาต้านภูมิคุ้มกันและ CAR-T อย่างไรก็ตาม ไม่ได้มีประสิทธิภาพสำหรับผู้ป่วยทุกคนหรือมะเร็งทุกชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในมะเร็งที่เป็นก้อนเนื้อ ซึ่งมีปัญหาที่เนื้องอกซ่อนตัวจากภูมิคุ้มกันหรือเซลล์ภูมิคุ้มกันเข้าถึงเนื้องอกได้ยาก

ในสถานการณ์นี้ วัคซีนที่ใช้เซลล์เดนไดรติก (Dendritic Cell: DC) ได้รับความสนใจอีกครั้ง DC เป็น "ผู้บังคับบัญชา" ของระบบภูมิคุ้มกัน โดยมีหน้าที่แสดงแอนติเจนของเนื้องอก (สัญลักษณ์ของมะเร็ง) และสั่งการให้เซลล์ T ฆ่าเป้าหมาย

การบำบัดด้วย DC ทั่วไปจะสกัดเซลล์โมโนไซต์จากเลือดของผู้ป่วยและเพาะเลี้ยงร่วมกับแอนติเจนของเนื้องอกภายนอกร่างกาย (ex vivo) เพื่อพัฒนาเป็น "DC ที่เติบโตเต็มที่" และนำกลับเข้าสู่ร่างกาย แม้ว่าผลข้างเคียงจะค่อนข้างเบา แต่กระบวนการเพาะเลี้ยงซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายสูง และผลลัพธ์ทางคลินิกไม่คงที่ Phys.org

"การบำบัดด้วยภูมิคุ้มกันมีเหตุผลที่ดี แต่การผลิตนั้นยาก" —— เพื่อเติมเต็มช่องว่างนี้ ทีมวิจัยที่นำโดยมหาวิทยาลัยการศึกษาฮ่องกง (EdUHK) ได้เสนอคำตอบที่ไม่ใช่ยา แต่เป็นการใช้ "โครงสร้างนาโน" เพื่อทำให้ DC เติบโตเต็มที่ Phys.org

วัสดุใหม่ "Nanozigzags" เป็นตัวเอก: แทนที่จะใช้ยา เราใช้ "ภูมิประเทศนาโน"

วัสดุที่ใช้ในครั้งนี้คือโครงสร้างนาโนที่มีฐานเป็นซิลิกา (SiO₂)Nanozigzags (NZs) บทความกล่าวถึงการลดเวลาการเพาะเลี้ยง DC ลดต้นทุนการผลิต และเพิ่มประสิทธิภาพการรักษาได้ "ประมาณ 70%" Phys.org

จุดสำคัญคือการเปลี่ยนแปลงแนวคิด การเติบโตเต็มที่ของ DC มักพึ่งพาการกระตุ้นทางเคมี (ยาและปัจจัย) แต่บทความวิจัยตั้งคำถามว่า "สารเคมีที่ใช้ในการเติบโตเต็มที่อาจมีพิษต่อเซลล์หรือทำลายความสามารถในการกระตุ้น CTL ที่เฉพาะเจาะจงกับเนื้องอกได้อย่างมีประสิทธิภาพ" ดังนั้นทีมวิจัยจึงแทนที่การกระตุ้นทางเคมีด้วย**"ซิลิกา-นาโนเมทริกซ์ภายนอกเซลล์"** PubMed

นาโนเมทริกซ์นี้ถูกสร้างขึ้นโดยglancing angle deposition (การสะสมด้วยมุมเฉียง) ซึ่งทำให้เกิดโครงสร้างนาโนแบบซิกแซกบนพื้นผิว บทความใน Phys.org แสดงการออกแบบเช่นระยะห่าง 245nm และ 3 ระยะห่าง Phys.org

สิ่งที่เกิดขึ้น: DC กลายเป็น "รูปตัว Z" และ FAK ถูกกระตุ้นทางกลไก

ทำไมโครงสร้างนาโนทำให้ DC แข็งแกร่งขึ้น? กุญแจคือวิธีที่เซลล์รับรู้ "สภาพแวดล้อมที่สัมผัส" —— หรือสัญญาณกลไก

ตามคำอธิบายของ Phys.org และ EdUHK บน NZs, DC จะมีรูปร่างตัว Z ที่เป็นเอกลักษณ์ และพื้นที่สัมผัสกับพื้นผิวเพิ่มขึ้น ส่งผลให้สัญญาณชีวฟิสิกส์ถูกส่งผ่านได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น นำไปสู่สถานะที่แตกต่างจากการเพาะเลี้ยง DC แบบดั้งเดิม Phys.org

บทคัดย่อของบทความวิจัยระบุว่า**"การยึดเกาะเซลล์ที่โค้งงอ"ที่เกิดขึ้นที่อินเตอร์เฟสระหว่าง DC และ NZs มีความสำคัญ และFAK (focal adhesion kinase: คีเนสการยึดเกาะที่โฟกัส)** ถูกกระตุ้น "ทางกลไก" ซึ่งควบคุมบางส่วนของการเติบโตเต็มที่ PubMed

สรุปคือ แทนที่จะใช้ยาในการกระตุ้นเซลล์การเปลี่ยนวิธีการยึดเกาะของเซลล์ด้วยภูมิประเทศนาโนและเปิดสวิตช์ภายใน (FAK) นี่คือแกนกลางของ "การกระตุ้นการเติบโตเต็มที่โดยไม่พึ่งพายา"

ผลการวิจัย: การเพิ่มขึ้นของมาร์กเกอร์การเติบโตเต็มที่ การพัฒนา CTL ใน "รูปแบบที่ดี" และการยับยั้งการเติบโตของเนื้องอก

บทความวิจัย (Advanced Materials) แสดงให้เห็นถึงการเพิ่มขึ้นของกลุ่มโมเลกุลที่สำคัญสำหรับ DC ที่เติบโตเต็มที่และการปรับปรุงการทำงาน บทคัดย่อระบุถึงการเพิ่มขึ้นของโมเลกุลร่วมกระตุ้น CCR7, XCR1, DC-SIGN และการเสริมสร้างความสามารถในการเอนโดไซโทซิส PubMed

นอกจากนี้ สิ่งที่น่าสนใจคือวิธีที่ DC พัฒนาเซลล์ T บทคัดย่อระบุว่า mBMDCs ที่เติบโตเต็มที่บน NZs สามารถไพรม์ CTL ที่เฉพาะเจาะจงกับแอนติเจนในรูปแบบ "เมโมรี่" ที่มี PD-1^low และ CD44^high โดยทั่วไปแล้ว PD-1 เกี่ยวข้องกับความเหนื่อยล้า ดังนั้นการที่มี PD-1 ต่ำและมีความจำสูงจึงน่าสนใจในแง่ของความยั่งยืน PubMed

และในที่สุดการยับยั้งการเติบโตของเนื้องอกใน in vivo (ในร่างกาย) เป็นจุดสำคัญ ภาพประกอบที่เผยแพร่ใน PubMed แสดงให้เห็นว่าการให้ DC ที่เติบโตเต็มที่ด้วย NZs ในโมเดลเมลาโนมา B16-OVA ยับยั้งการเติบโตของเนื้องอกและแสดงความแตกต่างในเส้นโค้งการรอดชีวิต PubMed

นอกจากนี้ ผลของ NZs ยังถูกสังเกตในเซลล์ DC ที่ได้จากโมโนไซต์ของมนุษย์ (human monocyte-derived DCs) ไม่ใช่แค่ในหนูเท่านั้น การมี "ความรู้สึกที่ดีในเซลล์มนุษย์" เป็นจุดเริ่มต้นสำหรับขั้นตอนถัดไป PubMed

ความหมายของ "ประมาณ 70% การปรับปรุง" และความคาดหวังที่เป็นจริง

คำว่า**"ประมาณ 70%"ในหัวข้อข่าวมีความโดดเด่นอย่างมาก Phys.org

อย่างไรก็ตาม จากบทความข่าวเพียงอย่างเดียว ไม่สามารถระบุได้ว่า "70% ในตัวชี้วัดใด" (ปริมาณเนื้องอก? การรอดชีวิต? ตัวชี้วัดภูมิคุ้มกัน?) ซึ่งอาจทำให้ผู้อ่านเข้าใจผิดได้ ขณะนี้สามารถกล่าวได้ว่า ทีมวิจัยตั้งเป้าการลดเวลาการเพาะเลี้ยง ลดต้นทุน และปรับปรุงประสิทธิภาพPhys.org

หากพิจารณาในแง่การประยุกต์ใช้ทางคลินิก ประเด็นต่อไปนี้อาจเป็นอุปสรรคที่เป็นจริง

• ความสามารถในการผลิตซ้ำ: โครงสร้างนาโนต้องสามารถผลิตในรูปแบบเดียวกันได้จำนวนมาก บทความกล่าวถึงการออกแบบโดยคำนึงถึงการมาตรฐานและการผลิตขนาดใหญ่ Phys.org

• ข้อบังคับและความปลอดภัย: แม้จะใช้ ex vivo แต่การควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์เซลล์ต้องเข้มงวด

• การพิสูจน์ในมะเร็งที่เป็นก้อนเนื้อ: ช่องว่างระหว่างโมเดลเนื้องอกและเนื้องอกทางคลินิกยังคงมีอยู่มาก

• การผสมผสานกับการบำบัดอื่นๆ: ความเข้ากันได้กับยาต้านภูมิคุ้มกันอาจเป็นหัวข้อสำคัญ
  
  
  

ปฏิกิริยาบนโซเชียลมีเดีย (ในขอบเขตที่สามารถตรวจสอบได้)

เนื่องจากบทความนี้เพิ่งเผยแพร่ ความคิดเห็นใน Phys.org จึงยังไม่มี แต่มีการแชร์หน้าเว็บนี้"55 ครั้ง" ซึ่งแสดงว่ามีการแพร่กระจายอยู่บ้าง Phys.org

นอกจากนี้ บนโซเชียลมีเดีย ชื่อ "Nanozigzags" เองก็ดึงดูดความสนใจ มีการโพสต์ที่เน้นประเด็นสำคัญ เช่น "การกระตุ้นการเติบโตเต็มที่ของ DC โดยไม่ต้องใช้ยา" และ "ระยะห่างประมาณ 245nm" (แม้ว่าจะไม่สามารถตรวจสอบเนื้อหาทั้งหมดของโพสต์ได้เนื่องจากข้อจำกัดของแพลตฟอร์ม แต่สามารถยืนยันแนวคิดนี้ได้จากผลการค้นหา) ##HTML