Исследователи из Yale University и University of Rhode Island разработали новый метод борьбы с онкологическими заболеваниями путем присоединения иммунотерапевтических препаратов к молекуле, которая реагирует на кислую среду раковых клеток. В ходе испытаний на мышах одной дозы препарата оказалось достаточно, чтобы уничтожить самые запущенные опухоли.

Новый метод лечения рака объединил молекулу, реагирующую на кислоту, с препаратом для иммунотерапии Depositphotos

Наше главное оружие против рака - да и вообще против всех болезней — это иммунная система, но даже ей иногда необходима помощь. Такую помощь предоставляет иммунотерапия, одним из методов которой являются так называемые ингибиторы контрольных точек иммунного ответа. Данные молекулы фактически блокируют естественные механизмы иммунной реакции, позволяя ей более эффективно бороться с раком.

Но какими бы перспективными ни казались такие лекарства, они не работают на "холодных" опухолях, которые изначально имеют низкую иммунную активность. Для этого разработан другой тип препаратов, так называемые агонисты STING. Они "разогревают" холодные опухоли, тем самым подготавливая к воздействию иммунотерапии. Однако они тоже имеют свои недостатки, а именно: их трудно нацелить на раковые клетки.

Именно такой подход используется в новом эксперименте. Для того чтобы доставить лекарство по назначению, специалисты из Yale University и University of Rhode Island использовали молекулу, названную pH-low insertion peptide (pHLIP). pHLIP притягивается к кислой среде, похожей на ту, которую рак формирует вокруг себя.

"Когда pHLIP сталкивается с клеточной мембраной с нейтральным рН, он ненадолго оседал на ее поверхности, а затем улетучивался", — говорит Дональд Энгельман, соавтор исследования. "Но, когда он находится в кислой среде, пептид сворачивается в спираль, проникает через клеточную мембрану и там остается".

Необработанная опухоль (вверху слева) имеет высокую кислотность, что видно по ее флуоресцентному профилю (вверху справа). Однако через несколько дней после применения новой терапии опухоль (внизу справа) начинает уменьшаться, а ее кислотность снижается (внизу справа). University of Rhode Island

Специалистам удалось объединить pHLIP с агонистами STING таким образом, что первый доставляет второй в раковые клетки и помогает им активироваться внутри новообразования. Результаты испытаний на мышах показали многообещающие результаты. После введения одной дозы pHLIP-STING 20 мышам с небольшими опухолями толстой кишки опухолевые ткани полностью исчезли у 18 грызунов. В другой группе с более агрессивной формой рака у семи из 10 животных также произошло полное разрушение раковых клеток.

Для сравнения, другая группа из 10 мышей получала только STING без сопровождения pHLIP. Во всех 10 случаях рост опухолей несколько замедлился, но в целом онкология осталась.

Как оказалось, лечение имеет длительный эффект. Команда продолжила эксперимент на вылеченных от рака мышах. Примерно через 60 дней после выздоровления учёные ввели грызунам новую порцию раковых клеток. Однако формирования новых опухолей не произошло, имплантированные клетки рака погибли. Это свидетельствует об устойчивом формировании иммунного ответа.

Хотя эта методика выглядит весьма перспективной, не стоить забывать об обычных ограничениях - результаты испытаний на животных не всегда переносятся на людей. Необходимо проделать еще много работы, прежде чем потенциальное лечение на основе pHLIP-STING найдет практическое применение.

Результаты данного эксперимента были представлены в медицинском издании Frontiers of Oncology.

Sources: URI, journal Frontiers of Oncology.

URI, журнал Frontiers of Oncology.

1. (https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fonc.2022.1023959/full)

2. (https://www.uri.edu/news/2022/10/cancer-seeking-molecular-delivery-system-could-boost-immunotherapy-drug-research-finds/)