По данным Международного агентства по изучению рака (IARC), рак ежегодно уносит более девяти миллионов жизней во всем мире. Ученые уже нашли способы эффективного лечения некоторых форм заболевания, таких как детский лейкоз, с помощью алкалоидов из мадагаскарского барвинка (Catharanthus roseus). Но сложность заболевания означает, что лечение, которое привело пациента к ремиссии при одном типе рака, необязательно сработает при другой форме.
В комплексе различных форм рака провоспалительные цитокины используются для лечения метастатической меланомы и почечно-клеточного рака. Новое исследование, проведенное исследователями из Университета Райса в Техасе, исследовало этот путь, чтобы попробовать подход против рака яичников и колоректального рака. В их экспериментах используется интерлейкин 2 (IL-2).
Действительно, IL-2 идентифицирован как фактор роста для Т-лимфоцитов и играет ключевую роль в эффекторных реакциях иммунной системы. Кроме того, этот цитокин выполняет важную функцию в гомеостазе и функциональной индукции регуляторных Т-клеток. А при раке чрезмерная активность регуляторных Т-клеток препятствует уничтожению раковых клеток. Таким образом, управление потоком IL-2 поможет сбалансировать баланс эффекторных и регуляторных Т-клеток.
Избыток цитокинов во время лечения может нарушить этот баланс и вызвать опасные побочные эффекты. Для эффективности цитокиновой терапии требуются инфузии высоких доз. Это может привести к появлению антител против лекарств и/или системных побочных эффектов, которые ограничивают долгосрочную эффективность.
«Одна из основных задач в области иммунотерапии — усилить воспаление опухоли и противоопухолевый иммунитет, избегая при этом системных побочных эффектов цитокинов и других провоспалительных препаратов«, — объясняет в своем заявлении доктор Амир Джазаери, профессор гинекологической и репродуктивной онкологии в MD Anderson и соавтор нового исследования, опубликованного в .
Исследование предлагает новый подход с его «микрофабрикой», которая направлена непосредственно на опухоль, доставляя точную дозу IL-2. Результаты впечатляют: всего за шесть дней у мышей с поздними стадиями рака яичников и толстой кишки наступила ремиссия.
Для своего нового метода лечения американские исследователи разработали крошечные имплантируемые бусины, каждая из которых размером с булавочную головку. Вместе они действуют как платформы для микродоставки, состоящие из инкапсулированных в полимер клеток ARPE-19 (культивированные клетки пигментного эпителия сетчатки глаза человека), которые вырабатывают естественные цитокины. Поэтому каждая клетка может непрерывно доставлять высокие дозы IL-2, которые целенаправленно активируют эффекторные Т-клетки.
«Мы проводим лечение только один раз, но фармацевтические «фабрики» продолжают производить дозы каждый день, там, где они необходимы, пока рак не будет ликвидирован«, — говорит Омид Вейсех, биоинженер из Университета Райса и один из авторов исследования. Как только была определена правильная доза и количество капсул, рак яичников у всех мышей и у семи из восьми мышей с колоректальным раком был ликвидирован.
Кроме того, лечение может быть легко осуществлено с помощью микроинвазивной хирургии, особенно в брюшине. Это внешняя ткань, которая поддерживает кишечник и другие органы брюшной полости, и позволяет сконцентрировать IL-2 непосредственно на опухоли и ограничить воздействие на здоровые клетки. Как упоминалось выше, чрезмерное воздействие цитокинов может стать токсичным для организма. Концентрация IL-2 в новом препарате ниже, чем та, которую пациенты переносят при внутривенном введении в неопухолевые участки. Это открывает путь к потенциальным долгосрочным методам лечения.
Этот же подход можно использовать и для других органов с брюшиной, например, поджелудочной железы или печени. А если необходим другой цитокин, содержимое микробисера можно заменить модифицированными клетками, вызывая специфический иммунотерапевтический ответ. Кроме того, оболочки микробисера сделаны из материала, который иммунная система распознает как чужеродный, но не как непосредственную угрозу. Это дает капсулам время, чтобы подействовать и быть выведенными в нужное время.
«Мы наблюдали хороший иммунный ответ на инородные тела, и это отключило поток цитокинов из капсул через 30 дней«, — говорит Аманда Нэш, ведущий автор исследования, а также биоинженер из Университета Райса. Микрогранулы также можно деактивировать снаружи. По словам экспертов, наряду с уже доказанной безопасностью материалов для человека эти объединенные результаты позволят перейти к клиническим испытаниям еще до конца этого года.