據New Atlas報道，微泡和超聲波似乎是一對奇怪的組合，但最近研究人員已經看到這兩種力量結合起來在醫學界產生了巨大的影響。一種新開發的治療方法利用這些工具來輸送免疫治療藥物，效果非常好，大大減緩了乳腺癌小鼠模型中的腫瘤生長。
這項新技術由得克薩斯大學西南醫學中心的科學家們開發，被稱為 “微泡輔助超聲引導的癌症免疫療法”（MUSIC），並為這一領域越來越多的令人興奮的技術添加了新的內容。這些技術包括使用微泡為超聲波增壓以獲得更清晰的心臟成像，部署微泡以撬開血腦屏障並提供阿爾茨海默病藥物，或將激光帶入混合物以粉碎動脈斑塊。
在癌症治療方面，研究人員也看到了有希望的進展。一種方法是將充滿氣體的微小氣泡注入腫瘤，並使用超聲波將其引爆，造成機械壓力，將癌細胞取出。另一種方法是用超聲波瞄準組織，從外部產生微小的氣泡，這可能被證明對治療難以觸及的腫瘤特別有用。
MUSIC技術的創造者將其描述為同類產品中的首創，其中一個不同點是它被設計用來輸送藥物，而不是用暴力破壞的方式殺死癌細胞。然而，這並不是說機械壓力沒有發揮作用，正如該研究的合著者Jacques Lux 所解釋的那樣，超聲波被用來在細胞膜上開出小口，以便藥物進入。
他說：“當暴露在一個超聲場中時，微泡會發生振蕩。如果這些微泡在暴露於足夠高的超聲波強度時與細胞結合，振蕩將推動和拉動細胞膜。這就產生了孔隙，為微泡貨物進入細胞的細胞膜打開了大門。”
該團隊的系統由裝載了環狀二核苷酸cGAMP的微泡組成，cGAMP是一種天然製劑，通過激活一種被稱為cGAS-STING的途徑，觸發對腫瘤的增強免疫反應。cGAMP的遞送方法由於穩定性差和進入細胞的速度慢而受到阻礙，但該團隊認為它的新型平台已經解決了這些問題。
微泡還帶有抗體，幫助它們專門針對某些被稱為抗原呈遞細胞（APC）的免疫細胞。由於超聲誘導的細胞膜振蕩，cGAMP能夠更有效地滲入APCs並激活cGAS-STING途徑。這反過來又為免疫T細胞的攻擊提供了動力，然後將其作為目標並消滅腫瘤細胞。
這是科學家們第一次能夠將cGAMP直接送入APCs，在小鼠模型的三陰性乳腺癌實驗中，發現該技術能夠顯著減少腫瘤的生長。60%的治療小鼠經歷了完全的腫瘤根除，同時該技術還在T細胞中產生了抗腫瘤記憶，有助於防止腫瘤複發。
在對轉移性乳腺癌小鼠模型的單獨實驗中，研究小組發現該技術可以針對原發性腫瘤，並激活強大的T細胞反應，看到細胞“長途跋涉”，處理身體不同部位的癌症病灶。將一種常見的免疫療法藥物以PD-1阻斷劑的形式添加到組合中，可以進一步防止疾病的發展。這種組合療法產生的中位生存率比單獨使用PD-1阻斷劑高出76%。
Lux說：“我們在原發腫瘤中注入我們的微泡，應用超聲波，並發現轉移性腫瘤–如位於肺部的腫瘤–正在消失。”
在該團隊關注該技術的臨床部署時，對其有利的是，微泡已經被普遍用作超聲成像的對比劑。MUSIC技術似乎也具有低毒性，而且科學家們相信它的高度針對性可以幫助避免與其他cGAMP傳遞方法相關的一些廣泛的炎症。
Lux 說：“超聲掃描儀比其他成像方式更實惠，在美國的所有醫院都有。有一種相對便宜的、圖像引導的治療方法可用於改善癌症患者的治療，這將是令人激動的。”
這項研究發表在《自然-納米技術》雜誌上。