Nano-Impfstoffe: die nächste Dimension der personalisierten Krebstherapie
Nano-Impfstoffe stellen eine neue Generation von Impfstoffen dar, bei denen Nanopartikel als Wirkstoffträger eingesetzt werden. Sie gelten als erfolgreichste Innovation auf dem Gebiet der Nanotechnologie zur Krankheitsvorbeugung. Insbesondere bei biohybriden und biologisch abbaubaren Nano-Impfstoffen hat sich ein enormes Potenzial zur Behandlung verschiedener Krebsarten gezeigt. Es konnte außerdem nachgewiesen werden, dass sie die Überlebensrate steigern, die Rate an vollständigen Tumorremissionen erhöhen und tumorspezifische Immunantworten fördern. „Biohybride und biologisch abbaubare Nano-Impfstoffe sind eine neue, patientenorientierte, auf Nanomaterial basierte Plattform zur Immuntherapie, die die nächste Dimension der personalisierten Krebstherapie darstellt“, so Hélder Santos, Professor für pharmazeutische Nanotechnologie an der Universität Helsinki. Mit Unterstützung des EU-finanzierten Projekts iNANOVAC4CANCER bestimmte das Forschungsteam um Santos die technische und wirtschaftliche Durchführbarkeit einer personalisierten Plattform für biohybride und biologisch abbaubare Nano-Impfstoffe.
Nano-Impfstoffe zur Krebsimmuntherapie
Oberstes Ziel des Projekts, das vom Europäischen Forschungsrat unterstützt wurde, war es, eine Formulierung für einen biohybriden Nano-Impfstoff zu entwickeln und seine krebsbekämpfende Wirkung an Krebstumormodellen zu bewerten. Dazu setzte das Projekt fortschrittliche Nanotechnologien ein, die speziell auf die personalisierte Medizin zugeschnitten sind. „Mithilfe dieser Technologien können wir Materialien auf Nanoebene präzise herstellen, um neue therapeutische Formulierungen zu entwickeln“, erläutert Santos. Aufgrund dieser Arbeit konnte das Projekt sowohl die wichtigsten Parameter im Hinblick auf die Formulierung der biohybriden Nano-Impfstoffe als auch ihre Wirksamkeit in Kombination sowie als Monotherapie bestimmen. Die Forschenden untersuchten außerdem, inwieweit sich die Beschichtung der Zellmembran auf die Stabilität und Biokompatibilität der hergestellten Nano-Impfstoffe auswirkt. Ferner validierten sie die technische Übertragbarkeit der Nano-Impfstoffe und wiesen ihre vorbeugende und therapeutische Wirkung an unterschiedlichen Krebstumormodellen nach. „Wir haben demonstriert, welche Vorteile sich durch den Einsatz von biologischen Elementen wie etwa Krebszellmembranen und Viren als Nano-Impfstoff-Plattformen bieten, wenn es darum geht, bestimmte bestehende Probleme in Bezug auf die Krebsimmuntherapie zu bewältigen“, so Santos weiter. „Vor allem aber konnten wir das Potenzial von biohybriden Impfstoffen zur Krebsimmuntherapie zeigen.“
Wettbewerbsanalyse und weitere Forschungsarbeit
Neben den eigentlichen Forschungsbemühungen führten Santos und sein Team außerdem eine umfassende Wettbewerbsanalyse durch und untersuchten die Möglichkeit, die Erkenntnisse aus dem iNANOVAC4CANCER-Projekt über ein Start-up-Unternehmen oder Lizenzvereinbarungen zu vermarkten. Letztendlich beschloss das Team jedoch, dass es vorläufig am besten sei, alle Anstrengungen ausschließlich auf die Entwicklung von Nano-Impfstoffen gegen Brustkrebs und Hautkrebs zu konzentrieren. „Auf Grundlage aller präklinischen Daten aus diesem Projekt wurde beschlossen, dass wir die Technologie für Krebskranke zuerst noch durch Machbarkeitsstudien am Menschen auf den Prüfstein legen müssen, bevor an die Kommerzialisierung gedacht werden kann“, merkt Santos an. Vor diesem Hintergrund arbeitet Santos derzeit daran, die Generalisierbarkeit und Übertragbarkeit der iNANOVAC4CANCER-Verfahren zu erweitern. Des Weiteren führt er eine Bewertung der präventiven und therapeutischen Wirksamkeit der beiden Nano-Impfstoff-Plattformen bei schwach immunogenen Krebsarten, wie beispielsweise dreifach-negativem Brustkrebs, durch. „Darüber hinaus möchten wir noch die genaue Zusammensetzung der isolierten Krebszellmembranen analysieren, um bestimmen zu können, welche Proteine, Glykoproteine und Glykane nach dem Formulierungsprozess noch präsent sind“, so Santos abschließend. „Es werden noch weitere Studien nötig sein, um die Auswirkungen von heterologen Krebszellmembranen auf die zelluläre Aufnahme zu bewerten, sowie außerdem Studien zur Bewertung der Unterschiede in der Zusammensetzung der Proteinkorona zwischen beschichteten und nicht beschichteten Nano-Impfstoffen.“
Schlüsselbegriffe
iNANOVAC4CANCER, Nano-Impfstoffe, Krebs, Krebstherapie, Nanopartikel, Nanotechnologie, Immuntherapie
