Это звучит как сюжет из фильма Квентина Тарантино – что-то вызывает у естественных убийц и отправляет их на смертельную череду.
Но вместо персонажей фильма эти естественные убийцы являются частью иммунной системы человека, а их мишенями являются опухолевые клетки рака груди. Триггеры – это гибридные белки, разработанные исследователями из Университета Клемсона, которые связывают их вместе.
"Идея состоит в том, чтобы использовать этот бифункциональный белок для соединения естественных клеток-киллеров и опухолевых клеток рака груди," сказал Янчжан (Чарли) Вэй, профессор кафедры биологических наук Колледжа наук. "Если две клетки подведены достаточно близко друг к другу через это соединение лиганда рецептора, естественные клетки-киллеры могут высвободить то, что я называю механизмом убийства, чтобы уничтожить опухолевые клетки."
Это новый подход к разработке специфической иммунотерапии рака груди, который может привести к новым вариантам лечения наиболее распространенного рака в мире.
Примерно каждая восьмая женщина в США.S. и у каждого 1000 мужчин в течение жизни разовьется инвазивный рак груди. Рак груди – вторая ведущая причина смерти от рака у женщин в США.S., отставая только от рака легких. По оценкам Американского онкологического общества, около 43600 единиц.S. женщины умрут от болезни в этом году.
Иммунотерапия использует силу иммунной системы организма для уничтожения раковых клеток.
"Проще говоря, рак – это неконтролируемый рост клеток. Некоторые клетки станут ненормальными и могут стать раком," Вэй сказал. "Иммунная система может распознать эти аномальные клетки и уничтожить их, прежде чем они станут раковыми. К сожалению для тех, кто заболевает раком, иммунная система работает не очень хорошо из-за генных мутаций и факторов окружающей среды. В результате раковые клетки выиграли битву между иммунной системой и опухолями."
Большинство методов лечения рака молочной железы нацелены на один из трех рецепторов: рецепторы эстрогена, рецепторы прогестерона или рецепторы эпидермального фактора роста. Однако до 20 процентов случаев рака груди не экспрессируют эти рецепторы. Эти виды рака известны как тройной отрицательный рак груди. Тройной отрицательный результат является наиболее летальным подтипом рака груди из-за высокой гетерогенности, высокой частоты метастазов, раннего рецидива после стандартной химиотерапии и отсутствия эффективных вариантов лечения.
В этом новом исследовании Вэй и его исследователи нацелены на рецепторы пролактина. Пролактин – это естественный гормон в организме, который играет роль в росте груди и производстве молока во время грудного вскармливания. Клетки рака груди избыточно экспрессируют рецепторы пролактина.
"Когда людям ставят диагноз рака груди, и это называется тройным отрицательным диагнозом, это не хорошие новости," Вэй сказал. "Это может дать пациентам еще один вариант."
Более 90 процентов клеток рака молочной железы экспрессируют рецепторы пролактина, включая тройные отрицательные клетки рака молочной железы.
Вэй и его команда разработали бифункциональный белок. Одна часть представляет собой мутированную форму пролактина, которая все еще может связываться с рецептором пролактина, но блокирует передачу сигнала, которая будет способствовать росту опухоли. Другая часть представляет собой внеклеточный домен главного белка, связанного с цепью класса I комплекса гистосовместимости (MICA).
Когда MICA связывается с рецептором пролактина, он активирует естественные клетки-киллеры.
"Одна из функций опухолевых клеток – подавление активации естественных клеток-киллеров, поэтому мы используем эти искусственные бифункциональные белки для соединения естественных клеток-киллеров и активации их, чтобы усилить уничтожение клеток рака груди без повышенной цитотоксичности," Вэй сказал.
Вэй сейчас ищет финансирование для исследования модели на животных, чтобы подтвердить результаты.
Один большой вопрос заключается в том, принесет ли бифункциональный белок естественные клетки-киллеры к здоровым клеткам организма, которые также экспрессируют рецепторы пролактина, и убьет ли их, вызывая серьезные побочные эффекты.
Если исследования на животных моделях будут успешными, потенциальное новое лечение может перейти к клиническим испытаниям на людях.
"Если бы у нас было финансирование сейчас и все соответствовало нашим ожиданиям в исследовании на животных моделях, мы могли бы участвовать в клинических испытаниях через пять или шесть лет," он сказал. Вэй сказал, что он ожидает, что переход от исследований in vitro и на животных к клиническим испытаниям будет проще для этой потенциальной иммунотерапии, чем для других в прошлом, потому что белок, созданный исследователями Клемсона, использует естественные клетки-киллеры человека и клетки рака груди.
В разработке новой иммунотерапии рака нет ничего нового для Вэй. Его исследование сочетания опухолевых клеток с дендритными клетками, важной частью адаптивной иммунной системы организма, привело к созданию вакцины против дендритом, которая оказалась эффективной у пациентов с меланомой, почечно-клеточной карциномой и нейробластомой. Вакцина была запатентована и лицензирована тремя биотехнологическими компаниями. Две компании все еще проводят вакцинацию или родственную терапию.
"Я мечтаю, что когда-нибудь мы сможем создать группу этих бифункциональных белков, которые можно будет использовать для других видов рака, сдвинув целевую молекулу. У нас была бы одна часть бифункционального белка, которая нацелена на естественные клетки-киллеры. Другая часть будет нацелена на другие типы рака, у которых есть уникальные маркеры," Вэй сказал.