Модифицированные стволовые клетки демонстрируют огромный потенциал во всех областях медицины, начиная от лечения болезни Паркинсона и заканчивая регенеративной терапией поврежденных сухожилий. Ученые, адаптирующие эту технологию для лечения трудноизлечимых опухолей, разработали высокоэффективный подход, который показал "потрясающую результативность" в мышиных моделях агрессивного рака мозга, заложив основу для проведения соответствующих клинических испытаний.

По мнению ученых, использование модифицированных стволовых клеток для лечения рака имеет огромный потенциал. Depositphotos

Идея использования стволовых клеток, созданных для воздействия на злокачественные опухоли, становится все более популярной как средство борьбы с трудноизлечимыми раковыми опухолями. При этом высокоагрессивные раковые опухоли мозга, известные как глиобластомы (ГБМ), рассматриваются в качестве основных кандидатов. Многие лекарства не могут попасть в эти новообразования из-за гематоэнцефалического барьера, который препятствует их прохождению. И хотя хирургическое вмешательство достаточно эффективно для удаления первоначальной формы новообразований, частота рецидивов может достигать более 90 процентов.

Пытаясь снизить количество рецидивов, авторы нового исследования изучали способы послеоперационных вмешательств. Это навело их на мысль о терапиях с использованием модифицированных клеток. Многие из таких подходов подразумевают забор собственных клеток пациента и воздействие на них регулирующих факторов, которые повышают их способность противостоять раку. Среди наиболее распространенных и многообещающих подходов - терапия с использованием инженерных CAR T-клеток.

Проблема в том, что глиобластома и другие агрессивные виды рака прогрессируют очень быстро, поэтому время для проведения таких сложных видов терапии очень мало. Более эффективным подходом может быть создание банка клеток, полученных от здоровых доноров, сконструированных для борьбы с различными видами рака и готовых к применению сразу после постановки диагноза пациенту. Именно такой концепции придерживаются авторы нового исследования из Женской больницы Бригама и Гарвардской медицинской школы.

Сначала ученые выявили специальные рецепторы на раковых клетках, циркулирующих в кровотоке, которые они назвали "рецепторами смерти". Затем они взяли стволовые клетки здоровых доноров и сконструировали их так, чтобы они выделяли белки, которые связываются с этими рецепторами и вызывают гибель раковых клеток. Они также встроили в стволовые клетки функцию предохранительного выключателя, который заставляет их самоуничтожаться после завершения работы, что еще больше способствует гибели раковых клеток.

Эти клетки были упакованы в биоразлагаемые гидрогелевые капсулы и введены мышам с глиобластомой после хирургического удаления, причем все, кто получил лечение, остались живы спустя 90 дней. Контрольная группа мышей, которые перенесли операцию, но не получали лечения стволовыми клетками, прожила в среднем 55 дней. Ученые также лечили мышей различными дозами стволовых клеток, чтобы убедиться в безопасности терапии, и не обнаружили никаких признаков токсичности.

"Это первое, насколько нам известно, исследование, в котором определяются целевые рецепторы на опухолевых клетках до начала терапии и используется биодеградируемая, инкапсулированная в гель, "готовая" терапия на основе инженерных стволовых клеток после операции по удалению опухоли GBM", - сказал автор исследования Халид Шах. "В будущем мы будем применять эту стратегию для быстрого определения рецепторов-мишеней после получения диагноза GBM, а затем вводить гелеобразную капсулированную терапию на основе готовых инженерных стволовых клеток из заранее изготовленного резервуара".

Инженерные стволовые клетки, окрашенные в зеленый цвет, заменяют раковые клетки, окрашенные в красный цвет. Лаборатория Шаха (CSTI)

Лечение показало "глубокую терапевтическую эффективность", - пишут исследователи в своей статье, утверждая, что данные результаты открывают путь к клиническим испытаниям на людях в течение ближайших двух лет. Ученые надеются, что исследование приведет не только к созданию новой эффективной терапии для лечения глиобластомы, но и других видов рака, способных противостоять существующим методам лечения.

"Кроме существенного показателя эффективности этой терапии, полученные результаты свидетельствуют о том, что для лечения онкологических пациентов теперь могут использоваться лимфоциты, здоровых людей", - сказал Шах. Данное исследование заложило фундамент для основания биобанка инженерных  стволовых лимфоцитов, нацеленных на различные рецепторы опухолевых и иммунных клеток в микросреде новообразовани, которые в один прекрасный день мы сможем использовать для терапии широкого спектра трудноизлечимых видов рака, таких как мультиформная глиобластома".

Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications. 

Источники: Бригамская и женская больница, журнал Nature Communications.
(https://www.nature.com/articles/s41467-022-30558-3)
(https://www.brighamandwomens.org/about-bwh/newsroom/research-briefs-detail?id=4167)