मैसाचुसेट्स एमहर्स्ट विश्वविद्यालय की एक शोध टीम ने हाल ही में घोषणा की कि नैनोकणों पर आधारित एक नए टीके ने माउस प्रयोगों में मेलेनोमा, अग्नाशय कैंसर और ट्रिपल-नेगेटिव स्तन कैंसर सहित विभिन्न प्रकार के आक्रामक कैंसर को सफलतापूर्वक रोका। अध्ययनों से पता चला है कि, कैंसर के प्रकार के आधार पर, पूरे परीक्षण अवधि के दौरान टीका लगाए गए 88% चूहे ट्यूमर-मुक्त रहे, और इस रणनीति ने कई परीक्षणों में शरीर में कैंसर मेटास्टेसिस को काफी कम कर दिया या पूरी तरह से रोक दिया।
इस वैक्सीन उम्मीदवार का मूल लिपिड नैनोकणों से बना एक "सुपर-एडजुवेंट" प्लेटफ़ॉर्म है जो एक साथ दो अलग-अलग प्रतिरक्षा-उत्तेजक अणुओं को समाहित और स्थिर रूप से वितरित कर सकता है, और फिर उन्हें ट्यूमर से विशिष्ट कैंसर एंटीजन या "ट्यूमर लाइसेट्स" के साथ जोड़ सकता है। अनुसंधान टीम के अनुसार, यह डिज़ाइन उस तरीके का अनुकरण करता है जिस तरह से रोगज़नक़ प्रतिरक्षा प्रणाली को कई "खतरे के संकेत" भेजते हैं, जिससे जन्मजात प्रतिरक्षा कोशिकाओं को अधिक प्रभावी ढंग से सक्रिय किया जाता है, जिससे वे एंटीजन को कुशलता से पेश करते हैं और स्थायी प्रतिरक्षा स्मृति स्थापित करते हुए ट्यूमर के खिलाफ टी सेल हत्या प्रतिक्रियाएं शुरू करते हैं।
अध्ययन के पहले चरण में, शोधकर्ताओं ने नैनोकण प्लेटफ़ॉर्म को ज्ञात मेलेनोमा पेप्टाइड एंटीजन, टीकाकरण वाले चूहों के साथ जोड़ा, और फिर ट्यूमर चुनौती का अनुकरण करने के लिए तीन सप्ताह बाद मेलेनोमा कोशिकाओं को इंजेक्ट किया। परिणामों से पता चला कि जिन चूहों को यह "सुपर-एडजुवेंटेड" नैनो-वैक्सीन प्राप्त हुआ, उनमें से 80% चूहों ने 250 दिनों तक की अवलोकन अवधि के दौरान ट्यूमर-मुक्त अस्तित्व बनाए रखा, जबकि नियंत्रण समूह जिन्हें पारंपरिक टीके, गैर-नैनो फ़ॉर्मूले, या कोई टीकाकरण नहीं मिला, उनमें ट्यूमर विकसित हुआ और 35 दिनों के भीतर उनकी मृत्यु हो गई। उसी समय, हेमटोजेनस प्रसार और मेटास्टेसिस का अनुकरण करने वाले प्रयोगों में, नैनोवैक्सीन से टीका लगाए गए चूहों के फेफड़ों में कोई मेटास्टेसिस दिखाई नहीं दिया, जबकि सभी नियंत्रण जानवरों के फेफड़ों में स्पष्ट ट्यूमर नोड्यूल पाए गए, जो मेटास्टेसिस को अवरुद्ध करने की इसकी क्षमता को उजागर करते हैं।
स्कूल के बायोमेडिकल इंजीनियरिंग विभाग के सहायक प्रोफेसर, अनुसंधान नेता प्रभानी अटुकोराले ने बताया कि टीम ने इस सुरक्षा को "मेमोरी इम्युनिटी" के रूप में वर्णित किया है। इसका लाभ यह है कि प्रतिरक्षा स्मृति एक निश्चित भाग तक ही सीमित नहीं है, बल्कि पूरे शरीर में फैलती है, इस प्रकार भविष्य में दिखाई देने वाली कैंसर कोशिकाओं के प्रति दीर्घकालिक गश्त और सतर्कता बनी रहती है। उनके पिछले काम से पता चला है कि इसी तरह के नैनोड्रग डिज़ाइन चूहों में मौजूदा अग्नाशयी ट्यूमर को कम कर सकते हैं या खत्म कर सकते हैं, और इससे आगे पता चलता है कि ट्यूमर बनने से पहले रक्षा की एक पंक्ति बनाने के लिए एक ही मंच को निवारक टीका के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है।
हालाँकि, प्रत्येक कैंसर के लिए विशेष एंटीजन विकसित करने के लिए अक्सर जटिल और महंगी आनुवंशिक अनुक्रमण और जैव सूचना विज्ञान विश्लेषण की आवश्यकता होती है। इस बाधा को दूर करने के लिए, टीम ने दूसरे चरण में एंटीजन के रूप में अधिक प्रत्यक्ष स्रोतों से "ट्यूमर लाइसेट्स" का उपयोग करने की कोशिश की, मारे गए कैंसर कोशिकाओं के पूरे घटकों को नैनो- "सुपर एडजुवेंट्स" के साथ मिलाकर एक टीका बनाया, और चूहों में मेलेनोमा, अग्नाशय डक्टल एडेनोकार्सिनोमा और ट्रिपल-नेगेटिव स्तन कैंसर के खिलाफ इसके सुरक्षात्मक प्रभाव का परीक्षण किया। परिणाम आश्चर्यजनक थे: अग्न्याशय के कैंसर मॉडल में, टीका लगाए गए 88% चूहों ने ट्यूमर के गठन को खारिज कर दिया; स्तन कैंसर मॉडल में, यह 75% था, और मेलेनोमा मॉडल में, 69% था। प्रारंभिक चुनौती के दौरान ट्यूमर-मुक्त रहे सभी टीकाकृत चूहों ने भी मेटास्टेसिस के प्रति मजबूत प्रतिरोध दिखाया जब बाद में उन्हें व्यवस्थित रूप से कैंसर कोशिकाओं के साथ फिर से जोड़ा गया।
पेपर के पहले लेखक और स्कूल में पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता ग्रिफिन केन ने कहा कि एक मजबूत ट्यूमर-विशिष्ट टी सेल प्रतिक्रिया अस्तित्व को बढ़ाने और पुनरावृत्ति को रोकने की कुंजी है। यह नैनोप्लेटफॉर्म टी सेल प्रतिक्रियाओं को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ा सकता है, इसका कारण यह है कि यह कई आशाजनक प्रतिरक्षा सहायकों के बीच "असंगत" संगतता समस्या को हल करता है: पारंपरिक तैयारियों में, कई प्रतिरक्षा उत्तेजक अणुओं को आणविक गुणों में अंतर के कारण स्थिर रूप से सह-अस्तित्व में रहना मुश्किल होता है, जबकि लिपिड नैनोकण एक "वाहक डिब्बे" जैसे विभिन्न सहायक पदार्थों को सह-एनकैप्सुलेट और समन्वित रूप से जारी कर सकते हैं, जिससे मल्टी-चैनल जन्मजात प्रतिरक्षा सक्रियण और कुशल एंटीजन प्रस्तुति प्राप्त होती है।
शोधकर्ताओं का मानना है कि यह नैनोकण प्रणाली एक "प्लेटफ़ॉर्म" वैक्सीन के निर्माण के लिए एक ठोस आधार प्रदान करती है जिसे विभिन्न प्रकार के कैंसर के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। भविष्य में, निदान किए गए रोगियों को उनकी बीमारी को नियंत्रित करने और पुनरावृत्ति और मेटास्टेसिस के जोखिम को कम करने में मदद करने के लिए चिकित्सीय कैंसर वैक्सीन के रूप में इसका उपयोग किए जाने की उम्मीद है। यह उच्च जोखिम वाले समूहों के लिए निवारक टीकाकरण कार्यक्रम भी प्रदान कर सकता है। इस मुख्य प्रौद्योगिकी पर ध्यान केंद्रित करते हुए, अटुकोराले और केन ने स्टार्ट-अप कंपनी नैनोवैक्स थेरेप्यूटिक्स की सह-स्थापना की, जो इस मंच के नैदानिक परिवर्तन को बढ़ावा देने, सुरक्षा और प्रभावशीलता के "डी-रिस्किंग" सत्यापन को पूरा करने और अधिक कैंसर प्रकारों और उपचार परिदृश्यों तक विस्तार करने के लिए समर्पित है।
प्रासंगिक शोध "मेडिसिन" पत्रिका में "प्लेटफ़ॉर्म कैंसर टीकाकरण के लिए सुपर-सहायक नैनोकणों" शीर्षक वाले एक पेपर के साथ प्रकाशित किया गया है। टीम वर्तमान में मौजूदा नींव के आधार पर चिकित्सीय कैंसर टीकों को और विकसित करने की योजना बना रही है और प्रारंभिक चरण के अनुवाद संबंधी अनुसंधान शुरू कर दिया है। शोधकर्ताओं ने इस बात पर भी जोर दिया कि यह प्रगति बायोमेडिकल इंजीनियरिंग विभाग, एप्लाइड लाइफ साइंसेज संस्थान और परिसर में सहयोगी मेडिकल स्कूल जैसे कई संस्थानों के समर्थन पर निर्भर करती है। बहुविषयक प्रतिच्छेदन प्रयोगशाला से क्लिनिक तक नैनोइम्यूनाइजेशन तकनीक को बढ़ावा देने की कुंजी है।