这种有希望的癌症免疫治疗新形式背后的生物工程师将其描述为“药物工厂”，因为一旦它到位，它就能继续生成所需的化合物，并完全依靠自己的力量消除肿瘤。植入物由针头大小的小珠子组成，里面装着精心挑选的细胞，并被包裹在一个保护壳内。
这些珠子内的细胞被设计成能产生一种叫做白细胞介素-2的天然化合物，这种细胞因子能使白血球迅速行动起来抗击癌症。这些珠子首先在实验室实验中进行了测试，将它们与腹膜内的肿瘤放在一起，腹膜是形成腹腔内壁的一层膜。在这里，“药物工厂”被证明能在肿瘤内选择性地产生一定浓度的白细胞介素-2，而在其他地方几乎看不到。
随后，研究人员对晚期卵巢癌和结肠直肠癌的小鼠模型进行了实验。这些珠子再次表现得非常好，在短短六天内就能根除啮齿动物的肿瘤。重要的是，它们只在肿瘤部位提供高浓度的药物，而在其他地方的暴露有限，避免了对健康细胞的毒性风险。
生物工程副教授Omid Veiseh说：“我们只是给药一次，但‘药物工厂’每天都在制造剂量，在需要的地方，直到癌症被消除。一旦我们确定了正确的剂量--我们需要多少个‘工厂’--我们就能够在100%的卵巢癌动物和8个结肠直肠癌动物中的7个中根除肿瘤。”
保护壳在“药物工厂”的功能中发挥着重要作用，而不仅仅是保持其内容物的安全。这种外壳是由免疫系统识别为外来的材料制成的，但只是作为一种威胁，需要在一定时间后处理。这确保了治疗不会无限期地持续下去。
“我们发现异物反应在30天内安全而有力地关闭了来自胶囊的细胞因子的流动，”Veiseh说。“我们还表明，如果在临床上有必要，我们可以安全地进行第二个疗程的治疗。”
在着手设计这些“药物工厂”时，科学家们小心翼翼地只使用已经被证明可在人体中安全使用的成分。白细胞介素-2也是美国食品和药物管理局批准的癌症治疗方法，该团队表示，这种新技术能够诱导出比现有治疗方法更强的免疫反应，因为它能够直接向肿瘤部位输送高浓度的白细胞。
“在这项研究中，我们证明了‘药物工厂’允许可调节的白细胞介素-2的局部给药，并在几个小鼠模型中根除肿瘤，这是非常令人兴奋的，”研究的共同作者Amir Jazaeri博士说。“这为临床试验提供了强有力的理由。”
根据该团队的说法，该技术可以通过用不同的细胞类型包装珠子来诱导不同的免疫反应，从而适应用于对付其他癌症。他们说，该疗法可能在2022年晚些时候准备好进行人体临床试验。
该研究发表在《科学进展》杂志上。