Сега, истражувачите од Институтот „Вис“ за применета биологија при Универзитетот Харвард и Институтот за инженерство и применети науки (SEAS) покажуваат дека нехируршкото вбризгување на програмирачки биоматеријали, кои спонтано се распоредуваат во 3D структура ин виво, која би можела да се бори против ракот, дури и да помогне во неговото спречување, како и кај други инфективни болести, како на пр. ХИВ. Нивните откритија се објавени во „Nature Biotechnology“.
„Можеме да создадеме 3D структури со користење на минимално инвазивни методи за да се збогатат и активираат имунолошките клетки на домаќинот, со цел да ги селектираат и уништат штетните клетки ин виво”, вели авторот на студијата, д-р Дејвид Муни.
Ситни биоразградливи структури во форма на прачка, направени од силициум диоксид, познати како месопороидни силика прачки (MSRs), може да бидат наполнети со биолошки и хемиски компоненти на лекови, а потоа да се вбризгаат во пациентот само со игла под кожата. Прачките спонтано се распоредуваат за да формираат три-димензионален мост, слично како да се истури кутија чкорчиња во еден куп на маса. Порозните простори на „MSRs“ се доволно големи за да се ангажираат и да се пополнат со дендритични клетки, кои претставуваат „надзорни” клетки кои ја следат состојбата на телото и предизвикуваат одговор на имунолошкиот систем доколку се открие присуство на штетни клетки.
Месопороидните силика честички веќе се покажале корисни за манипулирање со посебни клетки од внатре, но ова е прв пат поголеми честички, со големина на микрон, да се користат за создавање на 3D ин виво мост кој може да регрутира и да привлече десетици милиони имуни клетки.
Лабораториска синтетизирана, внатрешноста на „MSRs“ е изградена од мали дупки, познати како нанопори. Нанопорите може да се полнат со специфични цитокини, олигонуклеотиди, протеински антигени или кој било вид на лекови кои овозможуваат голем број можни комбинации за лекување на голем број инфекции.
Иако во моментов истражувачите се фокусирани на развивање на вакцина против рак, во иднина би можеле да бидат во можност да манипулираат со други типови на дендритични клетки или други типови на имуни клетки, регрутирани во 3D мостот со користење на различни видови на цитокини ослободени од „MSRs“. Со подесувањето на површинските својства и големината на порите на „MSRs“, а со тоа и контролирањето на внесувањето и ослободувањето на различни протеини и лекови, може да се манипулира со имунолошкиот систем за да се лечат повеќе болести.
Откако 3D мостот ги регрутира дендритичните клетки од телото, лековите содржани во „MSRs“ се ослободени, патуваат кон нивните „надзорни клетки” и активираат имун одговор. Активираните дендритични клетки го напуштаат мостот и патуваат во лимфните јазли, каде му алармираат на имунолошкиот систем да ги нападне селектираните клетки, како што се канцерогените. На местото на инјекцијата, „MSRs“ се разградуваат и раствораат природно во рок од неколку месеци.
Досега, 3D вакцината е тестирана само кај глувци и се покажа многу ефикасна. Експериментот покажа дека 3D вакцините регрутирале и привлекле милиони дендритични клетки на домаќинот -глувче, пред растурањето на клетките во лимфните јазли и предизвикала силен имунолошки одговор.
Вакцините лесно и брзо се изработуваат така што потенцијално би можеле да бидат широко достапни. Начинот на користење е погоден за болнички и домашни услови. Исто така, може да се користат како превенција, односно пред развојот на одредена инфекција.