Kişiselleştirilebilir Nanopartiküller, Kişiselleştirilmiş Kanser Aşılarının Aktarımında Potansiyel Gösteriyor

Aşıyı oluşturan omurga, kanser antijenleriyle kaplanabilen bir nanotel oluşturan, değiştirilmiş ve zararsız bir bakteriyofaj olan M13 olarak tanımlanıyor. Credit: Jose-Luis Olivares, MIT

MIT’de geliştirilen, benzersiz bir yapıya sahip nan ölçekli bir parçacık, kişiselleştirilmiş kanser aşıları için özelleştirilebilir bir taşıma aracı olarak potansiyel taşıyor. Aşıyı oluşturan omurga, kanser antijenleriyle kaplanabilen bir nanotel oluşturan, değiştirilmiş ve zararsız bir bakteriyofaj olan M13 olarak tanımlanıyor. Araştırmacılar, bu kanser proteinlerinin yoğunluğunu hassas bir şekilde kontrol ederek, farelerde kolon tümörlerinin gelişimini engelleyen bir aşı oluşturabildiklerini buldular.

Bu tür bir taşıma parçacığı, kişiselleştirilmiş aşıların oluşturulmasına olanak tanıyan çok sayıda farklı antijen taşıyacak şekilde uyarlanabilir; böylece bireysel hastaların tümörlerini tedavi etmek için kişiselleştirilmiş aşılar üretilebilir, araştırmacılar belirtiyor.

Bunun harika yanı, modüler olması ve istenildiğinde farklı antijenleri değiştirabilmemiz; böylece hastaya özel tasarlayabilir ve belirli bir kanser türü için bilinen bir antijene hedef koyabiliriz,” diyor Angela Belcher. Biyolojik Mühendislik ve Malzeme Bilimi ve Mühendisliği James Mason Crafts Profesörü ve Koch Enstitüsü üyesi olan Belcher, bu konuda konuşuyor.

Belcher, Advanced Healthcare Materials dergisinde yayımlanan çalışmanın kıdemli yazarı. Koch Enstitüsü’nde bir bilim insanı olan Shengnan Huang, makalenin birinci yazarı. Koch Enstitüsü’nde yüksek lisans öğrencileri Jack Rudrum, Huaiyao Peng ve Hao Nghi Luu da makalenin diğer yazarları.

Viral aşı montajı

20 yılı aşkın bir süredir Belcher’ın laboratuvarı, M13 bakteriyofajını çeşitli alanlarda kullanıyor. İnsanlar için zararsız olan bu virüs, bir protein kabuğu ya da kapsül ile kaplanmış tek iplikli bir DNA‘dan oluşuyor.

Belcher, bu virüslerin nanoölçekli iskelelere kendiliğinden birleşecek şekilde mühendislikle tasarlanmasıyla malzemeler üretme tekniklerini daha önce geliştirmişti. Bu iskelelerin inorganik malzemelerle kaplanmasıyla, malzemelerin elektronik, optik ve manyetik özellikleri üzerinde hassas kontrol sağlanarak bataryalar, yarı iletkenler, güneş panelleri ve katalizörler gibi işlevsel aygıtlar oluşturulabiliyordu.

Daha son dönemlerde Belcher’ın laboratuvarı, fajın tıbbi uygulamalara—aşı teslimi de dahil—uyarlanmasına olanak tanıyabilecek özellikleri kontrol etme yöntemleri geliştiriyor.

“Desenlerince emek verip geliştirdiğimiz bu araç setini, aşı terapötiklerine özgü olacak şekilde düzenliyoruz,” diyor Belcher. “Batarya ve bu diğer şeylerin yapımından öğrenilen bazı deneyimler, şimdi kişiselleştirilmiş aşıların üretimi için ince ayara alınmış durumda.”

M13 fajını saran kapsit, viral proteinlerden oluşan uzun bir iplik oluşturur. Aşıların üretimi için araştırmacılar, pVIII olarak bilinen bu proteinlerden birini değiştirip proteinin ucuna bir antijen bağlar. Bu işlem, antijen için genin virüsün DNA’sına eklenerek yapılabilir.

Laboratuvarın önceki çalışmalarından bazıları, kapsite bağlanan kanser antijenlerinin yoğunluğunun değişmesinin ortaya çıkan bağışıklık tepkisinin gücünü etkileyebileceğini göstermişti. Yeni çalışmada Huang, bu yoğunluğu kontrol etmenin bir yolunu bulmak istedi.

“Antijen, bağışıklık tepkisini başlatmak istediğimiz hedeflenen özel hedeftir; bu nedenle güçlü bir bağışıklık tepkisine sahip olabilmek için antijenin doğru dozunu sağladığımızdan emin olmalıyız,” diyor Huang.

Huang, protein dizisine bir veya iki negatif yüklü amino asit ekleyerek değiştirilen pVIII proteinlerinin yoğunluğunu artırabileceğini keşfetti. Yoğunluk, antijen proteininin üretimini yavaşlatan bir genetik mutasyon eklenerek daha da ince ayara alınabilirdi.

M13 bakteriyofaj platformu kullanılarak antijen yoğunluğunun ayarlanmasıyla nanovaşının bağışıklık tepkisinin modülasyonu. Kaynak: Advanced Healthcare Materials (2026). DOI: 10.1002/adhm.71811

Bu çalışmada araştırmacılar, virüsün DNA’ısının genetik dizisini değiştirerek fajın kendi aşı takviyecisi (adjuvant) olarak işlev görm yeteneğini nasıl artırabileceklerini de belirlediler. Çoğu aşı, güçlü bir bağışıklık tepkisi uyandırmaya yardımcı olan alüminyum hidroksid gibi bir adjuvant ile birlikte verilmesi gerekir.

Buna rağmen M13 fajı, tek zincirli DNA’nın vücudun içsel bağışıklık sisteminin bir parçası olan TLR9 olarak adlandırılan bir yolu aktive etmesi nedeniyle kendi başına bir adjuvant olarak işlev görebilir.

“Tam uzunluğu kontrol edebiliriz. Tam antijen ifadesini, yoğunluğunu, desenini, tam adjuvant miktarını kontrol edebiliriz. Bir aşida çoğu zaman farklı bir adjuvant eklemeniz gerekir, ancak artık heisi genetik olarak kodlanıyor,” diyeler Belcher.

Allah’ın

Bu teknikleri kullanarak araştırmacılar, SIINFEKL olarak adlandırılan bir antijeni %6’dan %70’e değişen yoğunluklarda ifade eden fajları tasarlayabileceklerini gösterdiler. Küçük bir protein olan SIINFEKL, tümörlerde mühendislikle üretilebilir ve aşı etkinliğini test etmek için sıkça model olarak kullanılır.

Araştırmacılar, bu aşılardan ikisini farelerde test etti; biri %6 yoğunluğunda, diğeri %35 yoğunluğunda ve %35 yoğunluğundakinin daha koruyucu olduğunu buldular.

Daha yüksek yoğunluklu parçacıklarla aşılanan farelerin, daha sonra SIINFEKL antijenini ifade eden melanoma hücrelerine maruz kaldıklarında tümör gelişme olasılıkları çok daha düşüktü. Bu fareler, aynı zamanda SIINFEKL’ye hedeflenen daha fazla T hücresi ürettiler. Araştırmacıların bulduğuna göre bunun bir nedeni de T hücrelerini aktive etmeye yardımcı olan dendritik hücrelerin, daha yüksek antijen yoğunluğundaki aşıları alma eğiliminin daha yüksek olmasıydı.

Başka bir deney setinde araştırmacılar, yalnızca tümör hücrelerinde bulunan bir neoantijen taşıyan bir aşı oluşturdu ve test etti. ADPGK olarak bilinen bu protein, kanser için fare modelinde özellikle kolon tümörleri tarafından ifade edilir. Yüksek yoğunluklu aşı verildiğinde, bu farelerin kolon tümörü gelişme olasılıkları çok daha düşüktü.

Bu çalışmada araştırmacılar aşının kanserin gelişimini önlemek amacıyla test ettiğini ve önceki çalışmalarında bunu zaten oluşmuş fare kolon tümörlerini tedavi etmek için uyarladığını belirtiyor. Gelecekte, aynı zamanda diğer kanser türleriyle mücadele etmek için de kullanmayı umuyorlar.

“Bu ilginç çalışma, M13 faj platformunun kanser immunoterapötiklerindeki dönüştürme potansiyelini artırmaya yarayan dişlilere birini daha ekliyor,” diyor Bologna Üniversitesi’nde moleküler biyoloji doçenti Alberto Danielli ve çalışmaya dahil değil.

“Bu platformun ayrıca yerleşik tümörlere karşı da etkili olup olmadığını ve ek tümör antijenlerinin karşılaştırılabilir moleküler ve immunolojik verimlilikle gösterilebileceğini görmeyi bekliyorum.”

Bu platform, kişiselleştirilmiş kanser aşıları için özellikle uygun olabilir, çünkü aşının içine çok sayıda farklı antijen yerleştirilebilir.

“Bu modüler olarak mühendisliği yapılmış bir platform olduğu için ilgilendiğimiz antijeni değiştirebiliriz. Kolon kanseri için bu spesifik antijeni kullanıyoruz. Diğer kanser türleri için ise sadece başka antijenleri yerleştirebiliriz ve bunlar bu platformda birleştirilebilir,” diyor Huang.

Shengnan Huang ve arkaları, Personalized Nanovaccine için M13 Bakteriyofajında Antijen Yoğunluğunun Mühendisliği, Advanced Healthcare Materials (2026). DOI: 10.1002/adhm.71811

Dergi bilgileri:
Advanced Healthcare Materials

genetiği mühendisliği yapılmış organizmalar
virüsler
Nano yapılar

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü

Bu hikayenin ardındaki kim?

BSc Hayat Bilimleri & Ekoloji. Petrol, gaz ve yenilenebilir enerji sektörlerinde haber deneyimine sahip mikrobiyoloji laboratuvarı geçmişi.

Tam profil →

Matematiksel biyoloji alanında lisans, yaratıcı yazım alanında yüksek lisans. Bilim ve dil üzerine özgün bakış açılarıyla geniş bir coğrafyada deneyim kazanmış.

Tam profil →

Bu haber, MIT araştırmaları, yenilikler ve eğitim konularını kapsayan popüler bir site olan MIT News’in (web.mit.edu/newsoffice/) izniyle yeniden yayınlanmaktadır.

Kaynak

:
Özelleştirilebilir nanopartiküller, kişiselleştirilen kanser aşılarının verilmesinde potansiyel gösteriyor (2026, 30 Ekim)
30 Ekim 2026’da geri alındı
bu adresten: https://phys.org/news/2026-10-customizable-nanoparticles-potential-personalized-cancer.html

Bu belge telif hakkı kapsamındadır. Özel çalışma veya araştırma amacıyla adil kullanım dışında, içerigin yazılı izni olmadan hiçbir kısmı çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgi amaçlı sunulmaktadır.