據New Atlas報道，治療腫瘤的眾多挑戰之一是難以將正確數量的抗癌藥物送到正確的位置。萊斯大學開發的一種新型植入物解決了這兩個問題，它攜帶了生產和提供持續劑量的抗癌化合物所需的細胞機制，而且效果非常好，在一周的時間內，它們就能消滅小鼠體內100%的卵巢腫瘤。
這種有希望的癌症免疫治療新形式背後的生物工程師將其描述為“藥物工廠”，因為一旦它到位，它就能繼續生成所需的化合物，並完全依靠自己的力量消除腫瘤。植入物由針頭大小的小珠子組成，裡面裝着精心挑選的細胞，並被包裹在一個保護殼內。
這些珠子內的細胞被設計成能產生一種叫做白細胞介素-2的天然化合物，這種細胞因子能使白血球迅速行動起來抗擊癌症。這些珠子首先在實驗室實驗中進行了測試，將它們與腹膜內的腫瘤放在一起，腹膜是形成腹腔內壁的一層膜。在這裡，“藥物工廠”被證明能在腫瘤內選擇性地產生一定濃度的白細胞介素-2，而在其他地方几乎看不到。
隨後，研究人員對晚期卵巢癌和結腸直腸癌的小鼠模型進行了實驗。這些珠子再次表現得非常好，在短短六天內就能根除嚙齒動物的腫瘤。重要的是，它們只在腫瘤部位提供高濃度的藥物，而在其他地方的暴露有限，避免了對健康細胞的毒性風險。
生物工程副教授Omid Veiseh說：“我們只是給葯一次，但‘藥物工廠’每天都在製造劑量，在需要的地方，直到癌症被消除。一旦我們確定了正確的劑量–我們需要多少個‘工廠’–我們就能夠在100%的卵巢癌動物和8個結腸直腸癌動物中的7個中根除腫瘤。”
保護殼在“藥物工廠”的功能中發揮着重要作用，而不僅僅是保持其內容物的安全。這種外殼是由免疫系統識別為外來的材料製成的，但只是作為一種威脅，需要在一定時間后處理。這確保了治療不會無限期地持續下去。
“我們發現異物反應在30天內安全而有力地關閉了來自膠囊的細胞因子的流動，”Veiseh說。“我們還表明，如果在臨床上有必要，我們可以安全地進行第二個療程的治療。”
在着手設計這些“藥物工廠”時，科學家們小心翼翼地只使用已經被證明可在人體中安全使用的成分。白細胞介素-2也是美國食品和藥物管理局批准的癌症治療方法，該團隊表示，這種新技術能夠誘導出比現有治療方法更強的免疫反應，因為它能夠直接向腫瘤部位輸送高濃度的白細胞。
“在這項研究中，我們證明了‘藥物工廠’允許可調節的白細胞介素-2的局部給葯，並在幾個小鼠模型中根除腫瘤，這是非常令人興奮的，”研究的共同作者Amir Jazaeri博士說。“這為臨床試驗提供了強有力的理由。”
根據該團隊的說法，該技術可以通過用不同的細胞類型包裝珠子來誘導不同的免疫反應，從而適應用於對付其他癌症。他們說，該療法可能在2022年晚些時候準備好進行人體臨床試驗。
該研究發表在《科學進展》雜誌上。