Новое исследование показывает, что крошечные наночастицы, намного меньшие ширины человеческого волоса, могут помочь собственной иммунной системе организма бороться с опухолями. В экспериментах с мышами терапия на основе наночастиц не только уничтожила исходные опухоли рака молочной железы, но и метастазы в других частях тела.

Испытания начнутся


Исследователи говорят, что клинические испытания человека с новой терапией могут начаться в течение следующих нескольких месяцев. Поиск лекарственных средств, которые стимулируют иммунную систему для борьбы с опухолями, является одной из самых важных задач в исследованиях рака. Иммунные часовые, известные как Т-клетки, обычно охотятся за чужеродными клетками, такими как бактериальные и потенциальные опухолевые клетки. Если они распознают их, они подают тревогу, вызывая иммунную реакцию, чтобы уничтожить их. Однако тревогу Т-клеток можно отключить с помощью так называемых иммунных контрольных точек, других белков на поверхности нормальных клеток. Они ослабляют иммунный ответ, чтобы предотвратить вредную аутоиммунную реакцию на нормальную ткань.Опухолевые клетки часто экспрессируют эти молекулы контрольной точки, помещая тормоза в поиск иммунной системы и разрушая их.Чтобы преодолеть эту проблему, фармацевтические компании разработали ряд различных белков антител. Они блокируют эти сверхэкспрессированные молекулы контрольных точек и позволяют иммунной системе нацеливаться на опухоли.

В случаях, когда имеется много Т-клеток вблизи опухоли или где опухолевые клетки подверглись большому количеству мутаций. Это создает дополнительные мишени для иммунных часовых, Т-клетки будут сигнализировать о полноценном иммунном ответе на рак. Такая иммунотерапия рака может добавить дополнительные годы к жизни пациентов.

Но казалось бы


Но, казалось бы, несвязанная головоломка способствовала повышению эффективности иммунотерапии. Онкологи давно знают, когда пациенты получают лучевую терапию для уменьшения опухоли, иммунная система будет реагировать агрессивно. Что уничтожает не только опухоль, но и метастазы по всему телу, которые не были обработаны излучением. Исследователи теперь считают, что облучение иногда убивает опухолевые клетки таким образом. Что открывает новые антитела к Т-клеткам, чтобы нацелить их на опухолевые клетки.

Ученые хотели посмотреть, могут ли они использовать нетоксичные наночастицы, чтобы сенсибилизировать иммунную систему аналогичным образом. Получение самих наночастиц за иммунной системой непросто. Если они слишком большие, клетки в крови, макрофаги, сожрут их. И белки крови, как правило, покрывают частицы, облегчая их поглощение. В последние годы ученые разработали метод получения частиц размером от 20 до 40 нанометров (нанометр — одна миллиардная часть метра), который ускользают от макрофагов.

Они также покрывали их оболочкой из полиэтиленгликоля, которая помогает им выживать дольше в кровообращении и проникать в клетки-мишени. Наконец, внутри они включали мощные светопоглощающие молекулы на основе хлора, которые превращают наночастицы в опухолевых убийц.

В исследованиях команда обнаружила, что после инъекции в кровоток частицы могут циркулировать долго, чтобы найти свой путь к опухоли. И поскольку опухоли обычно имеют протекающую, плохо образованную сосудистую сеть, частицы, как правило, просачиваются в место раковой ткани. Подбираются и интернализируются внутри опухолевых клеток. Как только наночастицы поглощаются, исследователи просвечивают опухоли инфракрасным светом. Этот свет поглощается молекулами, которые затем возбуждают соседние молекулы кислорода. При этом создавая высокореактивную форму кислорода, известную как синглетный кислород, которая разрывает соседние биомолекулы и убивает опухолевую клетку.

Но это только начало.


Синглетный кислород стремится разорвать опухолевые клетки образуя дендритные клетки, которые, подобно полицейским. Они захватывают антигены и представляют их в Т-клетки для более пристального изучения. Поступая таким образом, они помогают иммунной системе создавать мощный противоопухолевый ответ даже в тех случаях, когда поблизости не так много Т-клеток.

В августе 2016 года ученые сообщили в Nature Communications, что они вводили версию своих наночастиц в кровоток мышей с раком толстой кишки вместе с контрольным антителом и просветили опухоль светом. Комбинация вызвала иммунную систему животных и уничтожила опухолевые клетки рака необработанные клетки опухоли в другом месте. В своем текущем исследовании исследователи хотели посмотреть, будет ли подход работать только с иммунным ответом.

На этот раз они работали с мышами с раком молочной железы, другой формой рака, которая часто не реагирует на действующие препараты иммунотерапии. Опять же, они вводили животным свои наночастицы вместе с контрольным антителом.

Но на этот раз их наночастицы не содержали никакого дополнительного химиотерапевтического препарата. Затем они взорвали опухоли инфракрасным светом и ожидали результатов. И почти во всех случаях не только рак опухоли первичного рака молочной железы разрушался, но и его метастазы, сообщают они в Журнале Американского химического общества. «Мы с удивлением обнаружили, что без цитотоксических агентов вы можете добиться такого же эффекта», — говорит Лин.

Это продуманный подход, и данные интересны, — говорит Волчков, который не участвовал в работе. Он добавляет, что подход заслуживает продолжения человеческих испытаний. Лин говорит, что такие испытания, скорее всего, начнутся в ближайшее время. Чикагская команда уже сформировала компанию под названием «Координационная фармацевтика», которая привлекла средства для запуска ранней стадии исследования у людей.