Cytokine delivery systems
साइटोकिन्स पॉलीपेप्टाइड्स या ग्लाइकोप्रोटीन हैं जो प्रतिरक्षा कोशिकाओं को विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं में प्रसार, सक्रियण, विभेदन और सूजन या विरोधी सूजन संकेतों को प्रेरित करने के लिए एक दूसरे से संवाद करने में मदद करते हैं। 2000 के बाद से एंटीट्यूमर थेरेपी के लिए साइटोकिन्स का उपयोग करने वाले अध्ययनों में काफी वृद्धि हुई है, और विभिन्न साइटोकिन्स अद्वितीय एंटीट्यूमर गतिविधियाँ प्रदान करते हैं। साइटोकिन ज्यादातर एंटीप्रोलिफरेटिव या प्रोएपोप्टोटिक मार्गों के माध्यम से ट्यूमर कोशिका के विकास में बाधा डालते हैं, लेकिन ट्यूमर कोशिकाओं के खिलाफ साइटोटॉक्सिक प्रभाव डालने के लिए प्रतिरक्षा कोशिकाओं को निकालकर अप्रत्यक्ष रूप से विकास को भी बाधित कर सकते हैं। भले ही एफ. डी. ए. द्वारा अनुमोदित साइटोकिन उपचार हैं, साइटोकिन वितरण से जुड़ी दो मुख्य समस्याएं हैं। पहला यह है कि साइटोकिन्स का आधा जीवन छोटा होता है, इसलिए चिकित्सीय प्रभाव के लिए उच्च खुराक के लगातार प्रशासन की आवश्यकता होती है। दूसरा यह है कि प्रणालीगत विषाक्तता तब हो सकती है जब वितरित साइटोकिन एक तीव्र प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया का कारण बनते हैं, जिसे साइटोकिन तूफान के रूप में जाना जाता है। पेगिलेटेड साइटोकिन्स पेगिलेशन पॉलीइथिलीन ग्लाइकोल (पी. ई. जी.) को प्रोटीन से सहसंयोजक रूप से बांधने की प्रक्रिया है। पेगीलेशन बाध्य प्रोटीन के आधे जीवन को बढ़ाता है, जिससे निरंतर प्रसव होता है। यह फायदेमंद है क्योंकि रोगी में समान चिकित्सीय प्रभाव के लिए कम, कम बार-बार खुराक की आवश्यकता होगी, जो प्रसव प्रणाली की साइटोटॉक्सिसिटी को सीमित कर देगा। पेगफिलग्रास्टिम इस वितरण प्रणाली का एक सफल उदाहरण है। पेगफिलग्रास्टिम ग्रैनुलोसाइट-कॉलोनी उत्तेजक कारक (जी-सीएसएफ) फिलग्रास्टिम का पेगिलेटेड रूप है। पेगफिलग्रास्टिम उन रोगियों में न्यूट्रोफिल के उत्पादन और रिलीज को उत्तेजित करता है जो मायलोसप्रेसिव एंटीकैंसर दवाएं या विकिरण प्राप्त करने के बाद अस्थि मज्जा विषाक्तता का अनुभव करते हैं। फिलग्रास्टिम का आधा जीवन 3 से 4 घंटे का होता है, जबकि पेगफिलग्रास्टिम का आधा जीवन 45 घंटे का होता है। यह रोगियों के लिए बहुत अधिक सुविधाजनक है, क्योंकि उन्हें लंबे समय तक फिलग्रास्टिम की कई खुराकों के बजाय पेगफिलग्रास्टिम की केवल एक खुराक की आवश्यकता होगी। सिलियरी न्यूरोट्रॉफिक फैक्टर (सी. एन. टी. एफ.) एक साइटोकिन है जिसका उपयोग मधुमेह के लक्षणों जैसे भूख में कमी और वजन घटाने से निपटने के लिए किया जाता है। सी. एन. टी. एफ. के एक पेगीलेटेड संस्करण ने विट्रो में जैविक गतिविधि को बनाए रखा और फार्माकोकाइनेटिक्स को बढ़ाया। पेगिलेटेड सी. एन. टी. एफ. ने आहार-प्रेरित मोटे जानवरों में ग्लाइसीमिया को भी कम किया, जिसकी खुराक अपरिवर्तित सी. एन. टी. एफ. की तुलना में 10 गुना अधिक थी। इन अध्ययनों से पता चलता है कि पेगिलेटेड साइटोकिन्स का उपयोग साइटोकिन्स के निरंतर वितरण के लिए किया जा सकता है, जिससे इन उपचारों की चिकित्सीय खिड़की बढ़ जाती है। पेगिलेशन के कारण होने वाली एक बड़ी समस्या यह है कि साइटोकिन पी. ई. जी. बाइंडिंग पर अपनी आणविक संरचना, गतिविधि और जैव उपलब्धता को बदल सकता है। साइटोकाइन अपने छोटे आकार के कारण फायदेमंद होते हैं, जो उन्हें अंतःकोशिकीय लक्ष्यों तक पहुंचने की अनुमति देते हैं। साइटोकिन्स के साथ पी. ई. जी. बंधन के कारण वे अपने विशिष्ट लक्ष्यों तक पहुँचने के लिए बहुत भारी हो सकते हैं, जिन्हें पेगिलेटेड साइटोकिन्स को डिजाइन करते समय ध्यान में रखा जाना चाहिए। जी. ए. जी. आधारित जैव सामग्री ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स (जी. ए. जी.) प्राकृतिक रूप से प्राप्त पॉलीसेकेराइड्स हैं जिनमें डिसैकराइड्स के अलग-अलग अनुक्रम होते हैं। जी. ए. जी. साइटोकिन्स से जुड़ते हैं और बाह्य कोशिकीय मैट्रिक्स में साइटोकिन्स वितरित करके कोशिका भर्ती, सूजन और ऊतक पुनर्निर्माण को नियंत्रित करते हैं। बाइंडिंग अध्ययनों से पता चलता है कि जी. ए. जी. में साइटोकिन्स के लिए एक प्राकृतिक संबंध है, और जी. ए. जी. के लिए बाइंडिंग साइटोकिन को साइटोकिन्स पर सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए डोमेन और जी. ए. जी. पर नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए सल्फेट और कार्बोक्जिलिक एसिड अवशेषों के बीच गैर-विशिष्ट इलेक्ट्रोस्टैटिक बातचीत द्वारा मध्यस्थता की जाती है। साइटोकिन वितरण के लिए जी. ए. जी. हेपरिन की व्यापक रूप से खोज की गई है। हेपरिन-आधारित हाइड्रोजेल ने 2 सप्ताह से अधिक समय तक आईएल-4 की निरंतर डिलीवरी प्रदान की है, जिससे अकेले आईएल-4 की तुलना में अधिक सूजन-रोधी प्रतिक्रिया होती है। एक अन्य अध्ययन ने संवहनी एंडोथेलियल विकास कारक (वी. ई. जी. एफ.) और फाइब्रोब्लास्ट विकास कारक (एफ. जी. एफ.-2) देने के लिए एक स्टार. पी. ई. जी.-हेपरिन हाइड्रोजेल प्रणाली का उपयोग किया। हेपरिन की बड़ी सांद्रता ने साइटोकिन्स की लोडिंग और रिलीज को एक दूसरे से स्वतंत्र होने की अनुमति दी। हाइड्रोजेल से साइटोकिन्स की कोडेलिवरी ने इन विट्रो और इन विवो दोनों में प्रो-एंजियोजेनिक प्रभाव पैदा किए, जिसका प्रभाव एकल विकास कारकों के प्रशासन की तुलना में बहुत अधिक है इम्यूनोसाइटोकिन्स एंटीबॉडी संयुग्मन साइटोकिन वितरण के लिए एक और आशाजनक विधि है। साइटोकाइन में एंटीबॉडी संयुग्मन का उपयोग साइट-विशिष्ट वितरण में सुधार करने और साइटोकाइन अर्ध-जीवन को बढ़ाने के लिए किया जा सकता है। इम्यूनोसाइटोकिन व्यवस्थित रूप से वितरित किए जाते हैं लेकिन विशेष रूप से अत्यधिक अभिव्यक्त या अद्वितीय ट्यूमर एंटीजन, केवल ट्यूमर में पाए जाने वाले गुप्त बाह्य कोशिकीय मैट्रिक्स एपिटोप, या ट्यूमर एंजियोजेनेसिस का संकेत देने वाले नियोवास्कुलेचर मार्कर के माध्यम से ट्यूमर को लक्षित कर सकते हैं। सेर्गुटुज़ुमाब अमुनालेयुकिन (सी. ई. ए.-आई. एल. 2. वी.) एक एंटीबॉडी-साइटोकिन संयुग्म है जो साइटोकिन आई. एल.-2 को कार्सिनोएम्ब्रायोनिक एंटीजन (सी. ई. ए.) को लक्षित करने वाले एंटीबॉडी के साथ जोड़ता है। यह संयुग्म अधिमानतः आई. एल.-2 के स्थानीय वितरण को बढ़ाने और लक्ष्य से बाहर विषाक्तता को कम करने के लिए ट्यूमर सूक्ष्म पर्यावरण को लक्षित करता है। सी. ई. ए.-आई. एल. 2. वी. सी. ई. ए. को व्यक्त करने वाली ठोस विकृतियों के इलाज में चल रहे पहले चरण के नैदानिक परीक्षण हैं। एक अन्य इम्यूनोसाइटोकिन ह्यूबीसी1-आईएल12 है, जिसे फाइब्रोनेक्टिन के ईडी-बी डोमेन को लक्षित करने के लिए विकसित किया गया था। यह क्षेत्र ट्यूमर ऊतकों में अत्यधिक अभिव्यक्त होता है लेकिन लगभग सभी सामान्य वयस्क ऊतकों में इसका पता नहीं चलता है। एच. यू. बी. सी. 1-आई. एल. 12 के व्यवस्थित प्रशासन ने प्रयोगात्मक पी. सी. 3 मेटास्टेस को समाप्त कर दिया और अकेले आई. एल.-12 की तुलना में प्रतिरक्षाविहीन चूहों में कई मानव ट्यूमर लाइनों के विकास को अधिक प्रभावी ढंग से दबा दिया। एक चरण I परीक्षण ने गुर्दे के कार्सिनोमा और घातक मेलेनोमा रोगियों में एच. यू. बी. सी. 1-आई. एल. 12 के साप्ताहिक मिश्रण की सुरक्षा का अध्ययन किया। अधिकतम सहन की जाने वाली खुराक 15 यूजी/किग्रा पाई गई, जो अकेले आईएल-12 की अधिकतम सहन की जाने वाली खुराक से 30 गुना अधिक है, व्यवस्थित रूप से प्रशासित इम्यूनोसाइटोकिन से साइटोकिन से संबंधित साइटोटॉक्सिसिटी में काफी कमी आने की संभावना है, लेकिन इसे खत्म नहीं किया जा सकता है। इम्यूनोसाइटोकिन अभी भी ट्यूमर के बाहर संकेत को प्रेरित करने के लिए प्रतिरक्षा कोशिकाओं के साथ बातचीत करते हैं, और गैर-लक्षित ऊतकों में गैर-विशिष्ट बंधन के साथ समस्याएं हैं जो शरीर में नियमित प्रतिरक्षा कार्यों को बाधित कर सकती हैं। चूँकि इम्यूनोसाइटोकिन शरीर के लिए विदेशी हैं, वे एक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया भी पैदा कर सकते हैं जो एंटी-इम्यूनोसाइटोकिन एंटीबॉडी का उत्पादन करती है जिससे औषधीय निरसन, चिकित्सीय परिवर्तन या अतिसंवेदनशीलता प्रतिक्रियाएं होती हैं। गैर-वायरल नैनोपार्टिकल्स नैनोपार्टिकल्स डिलीवरी सिस्टम जैव सक्रियता को प्रभावित किए बिना यौगिकों को घेरने की उनकी क्षमता के कारण लोकप्रिय हैं, और वे लक्षित ऊतकों के लिए संलग्न यौगिकों के नियंत्रित और निरंतर रिलीज का प्रदर्शन करते हैं। नैनोपार्टिकल्स कार्बनिक या अकार्बनिक एजेंटों से बने हो सकते हैं और उनमें विवो में साइटोकिन्स को स्थिर करने, लक्षित स्थल पर गतिविधि बढ़ाने, जलीय घुलनशीलता में सुधार करने और प्रणालीगत विषाक्तता को कम करने की क्षमता होती है। विलायक, पी. एच., तापमान, आवेश और आकार कई पैरामीटर हैं जो कैप्सूलेशन दक्षता, नैनोपार्टिकल विषाक्तता और साइटोकिन स्थिरता को प्रभावित करते हैं। साइटोकिन्स को उनके वितरण के लिए कैप्सुलेटेड, अधिशोषित या नैनोकण प्रणालियों में संयुग्मित किया जा सकता है, और कई नैनोकण प्रणालियाँ हैं जिनका उपयोग साइटोकिन वितरण के लिए किया जा सकता है पॉलीमेरिक नैनोकण जैव-संगत होते हैं, कम विषाक्तता वाले होते हैं, और जैव-अपघटनीय होते हैं। इनका उपयोग अन्य नैनोकण प्रणालियों की तुलना में परिसंचरण समय, स्थिरता और आवरण क्षमता में सुधार के लिए किया जा सकता है। पॉलीलैक्टिक-को-ग्लाइकोलिक एसिड (पी. एल. जी. ए.) पानी में तेल विधि, उच्च स्थिरता, हाइड्रोफोबिक और हाइड्रोफिलिक दोनों अणुओं के आसान आवरण या अवशोषण और आसान सतह संशोधन का उपयोग करके अपने सरल संश्लेषण के कारण नैनोकण वितरण प्रणालियों के लिए सबसे लोकप्रिय बहुलक है। उन्नत एथेरोस्क्लेरोसिस घावों में पट्टिका के निर्माण को रोकने के लिए आईएल-10 को घेरने वाले पी. एल. जी. ए.-पी. ई. जी. नैनोकणों का निर्माण किया गया था। पी. एल. जी. ए. को आई. एल.-10 के साथ बेहतर विद्युतस्थैतिक अंतःक्रिया के लिए इसके अंतिम भागों पर चार्ज किया गया था जबकि पी. ई. जी. का उपयोग नैनोपार्टिकल को कार्यात्मक बनाने के लिए किया गया था। इन पी. एल. जी. ए.-पी. ई. जी.-आई. एल.-10 नैनोपार्टिकल्स ने आई. एल.-10 की अधिक स्थिरता और लंबे समय तक प्रणालीगत परिसंचरण की अनुमति दी और कोई इन विट्रो या इन विवो साइटोटॉक्सिसिटी नहीं दिखाई। लाइपोसोम एक अन्य प्रकार की नैनोकण वितरण प्रणाली है जिसका व्यापक रूप से अध्ययन किया जाता है। लाइपोसोम आसानी से लिपिड द्विस्तरीय और कोशिका झिल्ली को पार कर सकते हैं लेकिन आमतौर पर विवो में तेजी से समाप्त हो जाते हैं जब तक कि पी. ई. जी. या किसी अन्य बहुलक के साथ स्थिर न हो जाए। लाइपोसोम का गठन भी समस्याएं पेश कर सकता है, क्योंकि विषाक्त सॉल्वैंट्स, उच्च तापमान और कम पीएच नैनोपार्टिकल्स की जैव सुरक्षा को कम कर सकते हैं या वितरित किए जा रहे साइटोकिन को विकृत कर सकते हैं। लाइपोसोमल सतहों पर साइटोकिन्स को जोड़ना एक उपयोगी तरीका है क्योंकि यह साइटोकिन्स को उनके संबंधित लक्षित कोशिका रिसेप्टर्स से बांधने की अनुमति देता है और वांछित प्रभाव को प्रबल करने के लिए कई दवाओं को वितरित करने की अनुमति देता है। लिपिड की सतह पर साइटोकिन्स को संयोजित करना आम तौर पर परत-दर-परत तकनीक का उपयोग करके किया जाता है जिसमें एक पतली फिल्म बनाने के लिए परतदार बहुलक सामग्री शामिल होती है जो वाहक के भौतिक गुणों को नियंत्रित कर सकती है। इस नैनोपार्टिकल डिजाइन के लाभों में अनुक्रमिक कार्गो रिलीज के लिए कई दवा डिब्बे, लक्ष्यीकरण और जैव वितरण को प्रभावित करने के लिए बहुलक परतों के साथ सतह रसायन विज्ञान को तैयार करने की क्षमता और बेहतर फार्माकोकाइनेटिक्स शामिल हैं। तर्कसंगत रूप से इंजीनियर परत-दर-परत नैनोपार्टिकल्स ने सक्रिय आई. एल.-12 के उच्च लोडिंग और रिलीज का प्रदर्शन किया, ट्यूमर कोशिकाओं की सतह पर नैनोपार्टिकल्स का स्थानीयकरण आई. एल.-12 को झिल्ली रिसेप्टर्स के लिए उपलब्ध होने की अनुमति देता है, और प्रणालीगत जोखिम को कम करता है। ये परत-दर-परत लिपिड नैनोपार्टिकल्स आईएल-12 विषाक्तता को काफी कम कर देते हैं और उन खुराकों पर कोलोरेक्टल और डिम्बग्रंथि ट्यूमर के खिलाफ एंटीट्यूमर गतिविधि का प्रदर्शन करते हैं जिन्हें मुफ्त आईएल-12 वितरण के साथ सहन नहीं किया गया था। सोने के नैनोपार्टिकल्स तेजी से लोकप्रिय हो रहे हैं क्योंकि वे उच्च सतह-से-मात्रा अनुपात प्रदर्शित करते हैं, वे आसानी से लक्षित कोशिकाओं की यात्रा कर सकते हैं, और वे उच्च दवा भार का समर्थन करते हैं। इन्हें आसानी से कार्यात्मक और संश्लेषित भी किया जा सकता है। गोल्ड-बाउंड ट्यूमर नेक्रोसिस फैक्टर (टी. एन. एफ.) ठोस ट्यूमर के उपचार के लिए पहले चरण के परीक्षणों में है। परीक्षण में पाया गया कि गोल्ड-बाउंड टी. एन. एफ. की एक सहनीय खुराक है जो अपरिवर्तित टी. एन. एफ. के लिए सहनीय खुराक से तीन गुना अधिक है। ट्यूमर ऊतक में दवा की सांद्रता भी अधिक थी, जो ट्यूमर माइक्रोएनवायरमेंट में स्थानीय वितरण में वृद्धि का संकेत देती है। गोल्ड नैनोपार्टिकल्स एक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया प्राप्त कर सकते हैं जो उनकी प्रभावकारिता में बाधा डालती है, इसलिए साइटोकिन उत्पादन और प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों के उत्पादन जैसे सेलुलर प्रतिक्रिया का मूल्यांकन करना महत्वपूर्ण है, सिलिका नैनोपार्टिकल्स का भी मूल्यांकन साइटोकिन वितरण के लिए उनकी उच्च कोलॉइडल स्थिरता, व्यापक सतह कार्यात्मकता और संरचना और छिद्र आकार दोनों को नियंत्रित करने की संभावना के कारण किया गया है। हालांकि, सिलिका नैनोपार्टिकल्स बड़े जैव अणुओं के लिए कम आंतरिककरण दक्षता के कारण साइटोकिन वितरण के लिए सीमाएं प्रस्तुत करते हैं। इस चुनौती को अतिरिक्त बड़े छिद्रों के साथ मेसोपोरस सिलिका नैनोपार्टिकल्स विकसित करके दूर किया जा सकता है। इन नैनोकणों का उपयोग सूजन-रोधी और ऊतक होमियोस्टेसिस उपचारों के लिए एम2 मैक्रोफेज ध्रुवीकरण को प्रेरित करने के लिए आईएल-4 देने के लिए किया गया था। इन नैनोकणों ने आईएल-4 अर्ध-जीवन को बढ़ाया, न्यूनतम विषाक्तता दिखाई, कुशलता से लोड किया और आईएल-4 वितरित किया, और उत्तेजित एम2 मैक्रोफेज ध्रुवीकरण प्लास्मिड नैनोपार्टिकल्स न्यूक्लिक एसिड का उत्पादन, शुद्धिकरण और हेरफेर करना पुनः संयोजक साइटोकिन्स की तुलना में बहुत आसान है और उन्हें स्थानीय रूप से और स्थायी रूप से वितरित करने के लिए एक विधि प्रदान करता है। वर्तमान में साइटोकिन वितरण के लिए इलेक्ट्रोपोरेशन के साथ साइटोकिन को व्यक्त करने वाले प्लास्मिड नैनोपार्टिकल्स की खोज की जा रही है। इलेक्ट्रोपोरेशन अस्थायी रूप से झिल्ली संरचना को नुकसान पहुँचाए बिना कोशिका झिल्ली की पारगम्यता को बढ़ाता है। आईएल-12 एक साइटोकिन है जिसे एंटीट्यूमर गुणों के लिए जाना जाता है लेकिन कई रोगियों में गंभीर खुराक से संबंधित विषाक्तता दिखाता है। एक प्लास्मिड एन्कोडिंग आईएल-12 के इंट्राटुमोरल डिलीवरी के बाद एक म्यूरीन मेलेनोमा मॉडल में इलेक्ट्रोपोरेशन के परिणामस्वरूप 47 प्रतिशत ठीक होने की दर हुई। एक चरण II परीक्षण ने प्लास्मिड एन्कोडिंग आईएल-12 की सुरक्षा और गतिविधि की जांच की, जिसके बाद चरण III/IV असंक्रमणीय मेलेनोमा के इलाज के लिए इलेक्ट्रोपोरेशन किया गया। दो पूर्ण प्रतिक्रियाओं सहित 29.8% की वस्तुनिष्ठ समग्र प्रतिक्रिया दर के साथ औसत उत्तरजीविता 3.7 महीने थी। साइटोकिन वितरण को बढ़ाने के लिए मूल्यांकन किए जा रहे अन्य डीएनए परिसरों में लिपोप्लेक्स, पॉलीप्लेक्स और लिपोपॉलीप्लेक्स शामिल हैं, जो क्रमशः पॉलिमर के साथ लिपिड, पॉलिमर और लिपिड के परिसर हैं। पॉलीहटीलीनीमाइन (पी. ई. आई.) एक अत्यधिक कैशनिक बहुलक है जो नकारात्मक रूप से आवेशित डी. एन. ए. के साथ जटिल होता है। पी. ई. आई. डी. एन. ए. को विवो में क्षरण से बचाता है, नकारात्मक रूप से आवेशित कोशिका झिल्ली के साथ बातचीत को बढ़ावा देता है, और प्रोटॉन स्पंज के रूप में कार्य करके लाइसोसोम से रिहाई को बढ़ाता है। पी. ई. आई.: आई. एल.-12 परिसरों को नेबुलाइजेशन के माध्यम से प्रसव के बाद फेफड़ों के ऊतकों को संक्रमित करते हुए दिखाया गया, जिससे फेफड़ों में आई. एल.-12 का उत्पादन होता है। पी. ई. आई. का साप्ताहिक या दो बार साप्ताहिक प्रशासनः आई. एल.-12 को एथीमिक नग्न चूहों में एस. ए. ओ. एस.-2 मानव ऑस्टियोसारकोमा के फुफ्फुसीय मेटास्टेस को दबाने या समाप्त करने के लिए पाया गया था। एक अलग अध्ययन में, नैनोकणों को एक लिपोसोमल खोल और दो डीएनए एन्कोडिंग पूरक अनुक्रमों के साथ बनाया गया था। लाइपोसोमल खोल को फॉस्फोलाइपेज ए2 (पीएलए2) द्वारा अवक्रमित करने के लिए डिज़ाइन किया गया था, जो विभिन्न ट्यूमर द्वारा अत्यधिक अभिव्यक्त होता है। साइटोकिन ट्रेल को Ni2 + संशोधित डीएनए कोर पर लोड किया गया था। पी. एल. ए. 2 के साथ बातचीत करने पर, डी. एन. ए. नैनोपार्टिकल्स कैंसर कोशिका झिल्ली पर मृत्यु रिसेप्टर्स को ट्रेल देने के लिए नैनोफाइबर में बदल गए। एंटीट्यूमर प्रभावकारिता बढ़ाने के लिए कम ट्रेल आंतरिककरण के साथ ट्रेल प्रवर्धित एपोप्टोटिक सिग्नलिंग का वितरण वायरल सिस्टम ऑन्कोलिटिक वायरस अधिमानतः घातक कोशिकाओं को संक्रमित करते हैं, जिससे प्रतिरक्षात्मक कोशिका मृत्यु होती है। ऑन्कोलिटिक वायरस में एडेनोवायरस, हर्पिस सिम्प्लेक्स वायरस, सेमलिकी वन वायरस, पॉक्सवायरस आदि शामिल हैं। वितरण को अनुकूलित करने और लक्षित ऊतकों तक वितरण की सुविधा के लिए उन्हें बदला जा सकता है। साइटोकिन-लोडेड ऑन्कोलिटिक वायरस ने म्यूरीन मॉडल में गतिविधि दिखाई है, जिसमें कई नैदानिक परीक्षणों की जांच की जा रही है। आई. एम. एल. आई. जी. आई. सी. (टैलिमोजेन लाहेरपारेपवेक) कैंसर के इलाज के लिए पहला एफ. डी. ए.-अनुमोदित ऑन्कोलिटिक वायरस था। यह आवर्ती मेलेनोमा के लिए ग्रैनुलोसाइट-मैक्रोफेज कॉलोनी-उत्तेजक कारक (जी. एम.-सी. एस. एफ.) को व्यक्त करने वाला एक संशोधित हर्पीस सिम्प्लेक्स वायरस-1 है। वर्तमान में सॉफ्ट-टिश्यू सार्कोमा और लीवर कैंसर और इम्यूनोथेरेपी के संयोजन के लिए इसका अध्ययन किया जा रहा है। साइटोकिन वितरण के लिए एडेनोवायरस का व्यापक रूप से अध्ययन किया जाता है। प्रीक्लिनिकल परीक्षणों में, आईएल-12 (एड-आईएल-12) को एन्कोडिंग करने वाले एडेनोवायरस के इंट्राट्यूमरल इंजेक्शन म्यूरीन कोलोरेक्टल कार्सिनोमा, स्तन कार्सिनोमा, प्रोस्टेट कार्सिनोमा, ग्लियोमा, मूत्राशय कार्सिनोमा, फाइब्रोसारकोमा, स्वरयंत्र स्क्वैमस सेल कार्सिनोमा, हेपेटोमा और हेपेटोसेलुलर कार्सिनोमा, मेड्युलरी थायरॉइड कार्सिनोमा, थायरॉइड फॉलिकुलर कैंसर और इविंग सार्कोमा के प्रतिगमन की मध्यस्थता करते हैं। एडी-आईएल-12 की एंटीट्यूमर प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया मुख्य रूप से सीडी8 + टी कोशिकाओं द्वारा मध्यस्थता की जाती है। वायरस-आधारित वितरण प्रणालियों से जुड़ी कई सीमाएँ हैं। वायरल साइटोकिन वितरण प्रणालियों के खिलाफ एंटी-वायरल एंटीबॉडी का उत्पादन किया जा सकता है जिससे विलंबित प्रकार की अतिसंवेदनशीलता प्रतिक्रियाएं होती हैं, जो बार-बार खुराक को रोक सकती हैं। रोगियों में वायरल संक्रमण की संवेदनशीलता में भी एक बड़ी असमानता है क्योंकि साइटोकिन्स के वायरल वितरण के लिए मेजबान कोशिकाओं के संक्रमण की आवश्यकता होती है, जो रोगी से रोगी में अत्यधिक परिवर्तनशील होता है। नैदानिक परीक्षणों में महत्वपूर्ण ऑफ-टारगेट ट्रांसजीन अभिव्यक्ति भी देखी गई है। एडेनोवायरस के इंट्राट्यूमरल इंजेक्शन की छोटी मात्रा को यकृत, आंत, प्लीहा, गुर्दे और मस्तिष्क में महत्वपूर्ण ट्रांसजीन अभिव्यक्ति का कारण दिखाया गया था। एक्टिविटी-ऑन-टारगेट साइटोकिन्स एक्टिविटी-ऑन-टारगेट साइटोकिन्स, जिन्हें एक्टाकिन्स के रूप में जाना जाता है, उत्परिवर्तित साइटोकिन्स हैं जो अपने मूल रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स के लिए बाध्यकारी आत्मीयता को कम करते हैं और एक विशिष्ट ट्यूमर सेल रिसेप्टर के लिए बाध्यकारी आत्मीयता को बढ़ाते हैं। इससे साइटोकिन परिसंचरण में निष्क्रिय हो जाता है, जिससे प्रणालीगत विषाक्तता सीमित हो जाती है। साइटोकिन अपने ट्यूमर-विशिष्ट प्रतिजन से जुड़ने पर सक्रिय हो जाता है, जिससे स्थानीय प्रसव की अनुमति मिलती है। साइटोकिन ट्यूमर नेक्रोसिस कारक (टी. एन. एफ.) पशु मॉडल और रोगियों दोनों में तेजी से रक्तस्रावी ट्यूमर नेक्रोसिस का कारण बनता है लेकिन यह उच्च प्रणालीगत विषाक्तताओं से जुड़ा होता है। टी. एन. एफ. को ट्यूमर माइक्रोएनवायरमेंट में स्ट्रोमल कोशिकाओं के माध्यम से अपने एंटीट्यूमर प्रभाव को लागू करने के लिए जाना जाता है। टी. एन. एफ. के स्थानीय वितरण में सुधार करने और एंडोथेलियल कोशिकाओं को लक्षित करने के लिए इसके एंटीट्यूमर मार्ग को बदलकर प्रणालीगत विषाक्तता को कम करने के लिए एक टी. एन. एफ. एक्टाकिन बनाया गया था। इस उत्परिवर्तित टी. एन. एफ. साइटोकिन को केवल ट्यूमर वास्कुलेचर की एंडोथेलियल कोशिकाओं को लक्षित करने के लिए दिखाया गया था, जिससे एक सुरक्षित और प्रभावी वितरण प्रणाली की अनुमति मिलती है। इस टी. एन. एफ.-आधारित एसीटैकिन के परिणामस्वरूप लक्ष्यीकरण दक्षता में 100 गुना वृद्धि हुई, और जब एसीटैकिन को ट्यूमर वास्कुलेचर की एंडोथेलियल कोशिकाओं पर व्यक्त सीडी13 को लक्षित किया गया, तो इसने विवो में किसी भी पता लगाने योग्य विषाक्तता के बिना ट्यूमर नियोवास्कुलेचर के चयनात्मक सक्रियण का प्रदर्शन किया। जब सीएआर-टी कोशिकाओं के साथ प्रशासित किया जाता है, तो इस चिकित्सा को ठोस ट्यूमर को नियंत्रित करने के लिए टी कोशिका घुसपैठ को बढ़ाने के लिए दिखाया गया था, जबकि एक सीडी8-लक्षित प्रकार II इंटरफेरॉन एसीटैकिन के साथ संयोजन से ठोस ट्यूमर का उन्मूलन हुआ साइटोकिन कारखाने साइटोकिन कारखाने कोशिका-जनित साइटोकिन हैं जो स्थानीय रूप से रुचि के साइटोकिन को वितरित कर सकते हैं, जो खुराक का स्थानिक और अस्थायी नियंत्रण प्रदान करते हैं। मेसेनकाइमल स्टेम/स्ट्रोमल कोशिकाओं (एम. एस. सी.) की होम क्षमता और ट्यूमर उष्णकटिबंधीय क्षमताएँ उन्हें आदर्श दवा वितरण वाहन बनाती हैं। लागत उत्तेजक अणुओं की सीमित अभिव्यक्ति के कारण एमएससी ने भी प्रतिरक्षात्मकता को कम कर दिया है। साइटोकिन्स को व्यक्त करने के लिए एमएससी का उपयोग ट्यूमर ऊतक को अधिक साइटोकिन वितरण प्रदान करता है, जो उपचार की चिकित्सीय प्रभावकारिता को बढ़ाता है। आईएल-2 जीन इंजीनियर एमएससी (एमएससी-आईएल-2) का अध्ययन एक संभावित एंटीट्यूमर थेरेपी के रूप में किया गया है क्योंकि आईएल-2 एक प्रतिरक्षात्मक साइटोकिन है। एमएससी-आईएल-2 के इंट्राट्यूमरल इंजेक्शन को ग्लियोमा ट्यूमर के विकास को महत्वपूर्ण रूप से कम करने और ग्लियोमा के साथ चूहों के समग्र अस्तित्व में सुधार करने के लिए दिखाया गया था। इसी तरह, अस्थि मज्जा एम. एस. सी.-आई. एफ. एन.-ए. के त्वचीय इंजेक्शन ने विवो में ट्यूमर के विकास को प्रभावित किया और कई मायलोमा माउस मॉडल में समग्र उत्तरजीविता में वृद्धि की। ट्यूमर रोधी प्रभावों को ट्यूमर कोशिकाओं के बढ़ते एपोप्टोसिस, सूक्ष्म वाहिका घनत्व में कमी और इस्केमिक नेक्रोसिस के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था। ट्रेल एक प्रतिरक्षात्मक साइटोकिन है जो चयनात्मक रूप से एपोप्टोसिस के लिए ट्यूमर कोशिकाओं को लक्षित करता है, जिससे प्रणालीगत विषाक्तता कम होती है। ट्रेल को अधिक अभिव्यक्त करने के लिए इंजीनियर एमएससी ने एपोप्टोटिक मार्गों के माध्यम से ज़ेनोग्राफ्ट मॉडल में आशाजनक एंटीट्यूमर प्रभाव दिखाए हैं। एमएससी-ट्रेल प्रणालियों के कई अध्ययन जारी हैं, जिनमें न्यूरोब्लास्टोमा, गैर-छोटी कोशिका फेफड़ों के कार्सिनोमा, स्तन कैंसर, अग्नाशय के कैंसर, ग्लियोब्लास्टोमा और कई मायलोमा के उपचार शामिल हैं, अन्य के बीच मानव रेटिना वर्णक उपकला (आरपीई) कोशिकाओं को भी रुचि के साइटोकिन को व्यक्त करने के लिए इंजीनियर किया जा सकता है। आर. पी. ई. कोशिकाएं आदर्श साइटोकिन वितरण प्रणालियां हैं क्योंकि वे गैर-ट्यूमरजेनिक हैं, संपर्क अवरोध प्रदर्शित करती हैं, आनुवंशिक संशोधन के लिए उत्तरदायी हैं, जिनका पहले चिकित्सीय वितरण प्रणालियों के लिए मानव परीक्षणों में उपयोग किया गया है, और उपयोग करने के लिए सुरक्षित हैं। विभिन्न साइटोकाइनों का उत्पादन करने के लिए इंजीनियर आर. पी. ई. कोशिकाओं को एल्जिनेट-आधारित सूक्ष्म कणों में समाहित किया गया था। एनकैप्सुलेटेड कोशिकाएं एनकैप्सुलेशन के बाद भी व्यवहार्य होंगी, कैप्सूल के भीतर विभाजित नहीं हुईं, रुचि के साइटोकिन का उत्पादन किया, और गैर-एनकैप्सुलेटेड कोशिकाओं की तुलना में विवो में लंबे समय तक बनी रहीं। आर. पी. ई. कोशिकाओं का उत्पादन करने वाले आई. एल.-2 ने डिम्बग्रंथि और कोलोरेक्टल माउस मॉडल में पेरिटोनियल ट्यूमर को समाप्त कर दिया, और फार्माकोकाइनेटिक्स के कम्प्यूटेशनल मॉडलिंग, मनुष्यों के लिए नैदानिक अनुवाद की भविष्यवाणी करता है, जो भविष्य के मानव नैदानिक परीक्षणों में संभावित सफलता का संकेत देता है।