Bolletjes die IL-2 produceren

In het huidige onderzoek gebruikten de onderzoekers speciale ‘geneesmiddelenfabriekjes', bolletjes (beads) waarmee continu hoge dosissen van IL-2 kunnen worden toegediend. Er werd gekeken naar de effectiviteit en of systemische bijwerkingen van cytokines konden worden vermeden. Het idee was dat de bolletjes een sterkere immuunrespons uitlokken dan bestaande IL-2 behandelingsregimes omdat de beads hogere concentraties van het eiwit rechtstreeks aan tumoren afgeven.

De medicijnproducerende bolletjes kunnen met een minimaal invasieve operatie worden geïmplanteerd. Elk bolletje bevat cellen die zijn gemanipuleerd om IL-2 te produceren en is ingekapseld in een beschermend omhulsel. Er werden alleen componenten gekozen die eerder veilig waren gebleken voor gebruik bij mensen, en de veiligheid van deze nieuwe behandeling werd in meerdere testen aangetoond.

De vertaling van Medzine is gemaakt vanuit dit artikel met daarin via een video een verdere uitleg: 'Drug factory' implants eliminate ovarian, colorectal cancer in mice.  

The researchers used implantable "drug factories" the size of a pinhead to deliver continuous, high doses of interleukin-2, a natural compound that activates white blood cells to fight cancer. The drug-producing beads can be implanted with minimally invasive surgery. Each contains cells engineered to produce interleukin-2 that are encased in a protective shell.

The treatment and animal test results are described online today in a Science Advances study co-authored by Omid Veiseh, Amanda Nash and colleagues from Rice, the University of Texas MD Anderson Cancer Center, the University of Virginia and others.

Veiseh, an assistant professor of bioengineering whose lab produced the treatment, said human clinical trials could begin as soon as this fall because one of his team's key design criteria was helping cancer patients as quickly as possible. The team chose only components that had previously proven safe for use in humans, and it has demonstrated the safety of the new treatment in multiple tests.

"We just administer once, but the drug factories keep making the dose every day, where it's needed until the cancer is eliminated," Veiseh said. "Once we determined the correct dose -- how many factories we needed -- we were able to eradicate tumors in 100% of animals with ovarian cancer and in seven of eight animals with colorectal cancer."

In the newly published study, researchers placed drug-producing beads beside tumors and within the peritoneum, a sac-like lining that supports intestines, ovaries and other abdominal organs. Placement within this cavity concentrated interleukin-2 within tumors and limited exposure elsewhere.

"A major challenge in the field of immunotherapy is to increase tumor inflammation and anti-tumor immunity while avoiding systemic side effects of cytokines and other pro-inflammatory drugs," said study co-author Dr. Amir Jazaeri, professor of gynecologic oncology and reproductive medicine at MD Anderson. "In this study, we demonstrated that the 'drug factories' allow regulatable local administration of interleukin-2 and eradication of tumor in several mouse models, which is very exciting. This provides a strong rationale for clinical testing."

Interleukin-2 is a cytokine, a protein the immune system uses to recognize and fight disease. It is an FDA-approved cancer treatment, but Nash, a graduate student in Veiseh's group and the study's lead author, said the drug factories provoke a stronger immune response than existing interleukin-2 treatment regimens because the beads deliver higher concentrations of the protein directly to tumors.

"If you gave the same concentration of the protein through an IV pump, it would be extremely toxic," Nash said. "With the drug factories, the concentration we see elsewhere in the body, away from the tumor site, is actually lower than what patients have to tolerate with IV treatments. The high concentration is only at the tumor site."

Nash said the same general approach used in the study could be applied to treat cancers of the pancreas, liver, lungs and other organs. The drug factories could be placed next to tumors and within the linings that surround those organs and most others, she said. And if a different cytokine is needed to target a specific form of cancer, the beads can be loaded with engineered cells that make that immunotherapeutic compound.

The bead's outer shell shields its cytokine-producing cells from immune attacks. The shells are made of materials the immune system recognizes as foreign objects but not as immediate threats, and Veiseh's lab leveraged that in its design.

"We found foreign body reactions safely and robustly turned off the flow of cytokine from the capsules within 30 days," he said. "We also showed we could safely administer a second course of treatment should it become necessary in the clinic."

Avenge Bio, a Massachusetts-based startup co-founded by Veiseh, has licensed the cytokine-factory technology from Rice.

Additional co-authors include Maria Jarvis, Samira Aghlara-Fotovat, Sudip Mukherjee, Andrea Hernandez, Andrew Hecht, Yufei Cui, Shirin Nouraein, Jared Lee, David Zhang and Oleg Igoshin of Rice; Peter Rios, Sofia Ghani, Ira Joshi and Douglas Isa of CellTrans Inc.; Chunyu Xu and Weiyi Peng of the University of Houston; Rahul Sheth of MD Anderson; and José Oberholzer of both CellTrans Inc. and the University of Virginia.

The research was funded by the Cancer Prevention Research Institute of Texas (RR160047), Avenge Bio, the Emerson Collective, the Welch Foundation, the Rice University Academy of Fellows, the National Science Foundation (1842494) and the National Institutes of Health (R01DK120459).

Jazaeri receives compensation as a consultant on Avenge Bio's scientific advisory board and has disclosed the relationship to MD Anderson in accordance with its conflict-of-interest policy. Nash, Jarvis, Aghlara-Fotovat, Mukherjee, Hecht, Igoshin, Zhang and Veiseh declared interests via patents filed by Rice on the cytokine factories. Igoshin, Veiseh and Oberholzer are paid consultants for Avenge Bio. Nash, Zhang, Sheth, Oberholzer, Jazaeri and Veiseh hold equity in Avenge Bio.

Video: https://youtu.be/8HegA8q807o

Interleukine-2 (IL-2) hoge dosis, darmkanker, eierstokkanker, medicijnproducerende bolletjes, genezende behandeling

---

• Solide tumoren: Metronomische chemotherapie = dagelijks lage doses chemo naast immuuntherapie met nivolumab verbetert effectiviteit bij vormen van kanker met solide tumoren bij kinderen

---

• Solide tumoren: Tisotumab vedotin plus chemo geeft spectaculaire resultaten bij zwaarvoorbehandelde kankerpatienten met verschillende primaire vormen van kanker met solide tumoren.

---

• Solide tumoren: Interleukine-2 (IL-2) hoge dosis in medicijnproducerende bolletjes via kleine operatie ingebracht geneest muizen met gevorderde darmkanker en eierstokkanker binnen 6 dagen.

---

• Solide tumoren: Vesicular stomatitis virus (VSV-GP) een gemoduleerd oncolytisch virus geeft in combinatie met anti-PD medicijn ezabenlimab bij kankerpatienten met solide tumoren hoopvolle eerste resultaten

---

• Solide tumoren: Apceden, een gepersonaliseerd vaccin toegevoegd aan dendritische celtherapie geeft opvallend goede resultaten bij solide tumoren, waaronder ook prostaatkanker

---

• Solide tumoren: Hoge tumormutatiebelasting (TMB) als biomarker en prognose voor behandeling met immuuntherapie met anti-PD medicijnen is niet veel beter in uiteindelijk resultaat dan lage tumormutatiebelasting

---

• Solide tumoren: CRISPR-Cas9 gentherapie gericht op afwijkende DNA mutaties en gecombineerd met gemoduleerde T-cellen geeft hoopvolle resultaten bij drie patienten met vergevorderde kanker.

---

• Solide tumoren: Lenvatinib + Pembrolizumab bij patiënten met inoperabele gevorderde nierkanker, baarmoederkanker, melanomen en andere gevorderde kanker met solide tumoren geeft uitstekende resultaten met meer dan de helft remissies van 50 procent of meer

---

• Solide tumoren: Vaccin tegen KRAS positief gemuteerde vormen van kanker - darmkankers en longkanker o.a. - wordt gecombineerd met trametinib een anti-PD medicijn in fase I studie na hoopvolle resultaten. copy 1

---

• Solide tumoren: pembrolizumab bij patiënten met vormen van uitgezaaide kanker, anders dan darmkanker, met hoge microsatellietinstabiliteit (MSI-H) en DNA-mismatch-reparatie-deficiënte (dMMR) geeft uitstekende en duurzame resultaten op overall overleving

---

• Solide tumoren: PD-L1 - blokkade met monoklonale anti lichamen - een vorm van immuuntherapie - zorgt bij verschillende vormen van kanker voor opmerkelijke resultaten

---

• Solide tumoren: Immuuntherapie op de PD-L1 expressie gericht met een zogeheten humaan monoklonaal antilichaam bekend onder de naam MPDL3280A zorgt al voor opmerkelijke resultaten in een fase I studie bij patiënten met solide tumoren

---

• Solide tumoren: Immuuntherapie met ipilimumab na gerichte stereotactische bestraling geeft uitstekende resultaten bij 26 ot 57 procent van100 zwaar voorbehandelde patienten met vergevorderde in lever en longen uitgezaaide kanker met solide tumoren

---

• Solide tumoren: Immuuntherapie alleen in vergelijking met immuuntherapie samen met chemotherapie bij kankerpatienten met solide tumoren geeft betere resultaten bij mannen dan bij vrouwen blijkt uit grote reviewstudie van 16 gerandomiseerde studies

---

• Solide tumoren: Immuuntherapie bij urologische vormen van kanker, blaaskanker, prostaatkanker en nierkanker is veelbelovend. Recente studies bewijzen langdurige remissies

---

• Solide tumoren: HPS - heat shock protein zorgt voor opmerkelijke resultaten bij allerlei vormen van kanker met solide tumoren. Vooral bij longkanker en darmkanker

---

• Solide tumoren: Immuuntherapie met nivolumab zorgt voor duurzame en sterk verbeterde overall overleving bij verschillende vormen van kanker, melanomen, longkanker en nierkanker

---

• Solide tumoren: Anti-PD medicijnen zoals nivolumab, Pembrolizumab en atezolizumab gegeven als immuuntherapie geven zeer goede resultaten bij verschillende vormen van kanker met solide tumoren, zelfs zonder Ligand-1 receptorstatus

---

• Solide tumoren: Vaccin gebaseerd op specifiek eiwit verbonden aan p53 gen en inspuiten van lichaamseigene dendritische cellen geeft veelbelovende resultaten in dierproeven bij niet-klein-cellige longkanker en borstkanker en hoofd en halstumoren.

---

• Solide tumoren: Kankerpatienten met solide tumoren met MSI-H = hoge microsatelliet instabiliteit en mismatch reparatie (dMMR) reageren uitstekend op immuuntherapie met pembrolizumab vooraf aan operatie met 65 tot 80 procent complete remissies