Вчені представили революційну протиракову зброю

Наночастинки, що націлюються на пухлини, викликали самознищення ракових клітин у доклінічних дослідженнях. Новий підхід до давно відомої антикарциногенної стратегії продемонстрував значний потенціал проти різних типів раку в доклінічному дослідженні, проведеному в Медичній школі Перельмана Пенсильванського університету. Інноваційний метод використовує малі позаклітинні везикули (sEVs) — крихітні капсули, створені з людських клітин, що відкриває перспективний новий напрямок для імунотерапії. Цей підхід уже готується до подальшого розвитку та тестування.

У дослідженні, опублікованому в журналі Science Advances, команда науковців описала, як sEVs були розроблені для націлювання на рецептор DR5 (рецептор смерті 5), що знаходиться на поверхні багатьох пухлинних клітин. Активація DR5 запускає процес самознищення цих клітин, відомий як апоптоз. Незважаючи на понад два десятиліття досліджень, створення ефективних терапій проти раку, спрямованих на DR5, залишалося значною проблемою.

Підхід, заснований на sEVs, перевершив ефективність антитіл, спрямованих на DR5, які раніше вважалися провідною стратегією для цього рецептора. sEVs ефективно знищували кілька типів ракових клітин у лабораторних експериментах і блокували ріст пухлин у мишачих моделях, значно продовжуючи виживаність у порівнянні з антитілами до DR5.

«Ця нова стратегія має кілька переваг у порівнянні з попередніми підходами до націлювання на DR5 та іншими методами імунотерапії. Після цих обнадійливих доклінічних результатів ми продовжуємо розробку методу для клінічних випробувань на людях», — зазначив старший автор дослідження доктор Сяовей «Джордж» Сюй, професор патології та лабораторної медицини, а також член Центру меланоми Тари Міллер у Пенсильванському медичному центрі Абрамсона.

Ефективніше націлювання на DR5

Рецептор смерті DR5, імовірно, розвинувся, зокрема, для знищення злоякісних або пошкоджених клітин. Незважаючи на те, що DR5 здавався привабливою мішенню для лікування раку, розроблені на сьогодні терапії не змогли ефективно контролювати ріст пухлин.

Сюй та його команда використали позаклітинні везикули для націлювання на DR5, оскільки ці нанорозмірні капсули — приблизно в мільйон разів менші за Т-клітини — природним чином виробляються й виділяються майже всіма клітинами. Позаклітинні везикули переносять молекули, які можуть передавати сигнали навколишнім клітинам.

У цьому застосуванні команда використовувала sEVs, створені з клітин природних кілерів (NK-клітин), типу імунних клітин, які зазвичай мають протиракові властивості. sEVs, створені з NK-клітин, добре проникають у пухлини та містять молекули, токсичні для ракових клітин. Команда Сюя модифікувала NK sEVs, додавши фрагмент антитіла, що міцно зв’язується з DR5 і активує його.

У лабораторних експериментах sEVs ефективно знаходили й знищували ракові клітини з високим рівнем експресії DR5, включно з клітинами меланоми, раку печінки та яєчників. У дослідах на мишачих моделях меланоми, раку молочної залози та печінки sEVs значно пригнічували ріст пухлин і подовжували виживаність.

Подолання імуносупресії пухлин

Сюй та його команда також спостерігали, що sEVs завдають інших ударів проти пухлин: вони атакували інші клітини, що експресують DR5, такі як асоційовані з раком фібробласти й мієлоїдні супресорні клітини, які пухлини використовують для створення імуносупресивного середовища навколо себе. sEVs також стимулювали Т-клітини, посилюючи протиракову імунну активацію.

Загалом здатність sEVs руйнувати імуносупресивне середовище свідчить про їхній потенціал для лікування твердих пухлин, де несприятливе мікросередовище пухлин ускладнює застосування багатьох форм імунотерапії.

Сюй зазначив, що sEVs можна відносно легко виробляти й зберігати, що робить їх потенційною «готовою» терапією, яку можна призначати будь-якому пацієнту без необхідності добування клітин із його організму, як це потрібно для інших персоналізованих клітинних терапій. Наступним етапом команда планує вдосконалити виробничий процес для масштабного виготовлення клінічних sEVs і провести дослідження безпеки для підготовки до клінічних випробувань на людях.