Исследователи из Государственного института рака Сан-Паулу (ICESP) в Бразилии использовали генетически модифицированный вирус для уничтожения опухолевых клеток после инъекции мышам с раком простаты. Вирус также сделал опухолевые клетки более чувствительными к химиотерапевтическим препаратам, останавливая прогрессирование опухоли и в некоторых случаях почти устраняя опухоли.
Результаты были получены группой под руководством Брайана Эрика Штрауса, главы лаборатории вирусных векторов в Центре трансляционных исследований в онкологии (CTO) ICESP, и описаны в статье в журнале Gene Therapy.
"Мы использовали комбинацию генной терапии и химиотерапии для борьбы с раком простаты у мышей," сказал Штраус. "Мы выбрали оружие, которое, по нашему мнению, с наибольшей вероятностью подействует на подавление опухолей," он сказал, имея в виду p53, ген, который контролирует важные аспекты гибели клеток и присутствует как у грызунов, так и у людей.
В лаборатории ген был вставлен в генетический код аденовируса. Затем модифицированный вирус вводили непосредственно в опухоли мышей.
"Сначала мы имплантировали мышам клетки рака простаты человека и ждали, пока опухоли вырастут. Затем мы ввели вирус прямо в опухоли. Мы повторили эту процедуру несколько раз. В двух из этих случаев мы также системно вводили кабазитаксел, препарат, обычно используемый в химиотерапии. После этого мы наблюдали за мышами, чтобы увидеть, развились ли опухоли," Штраус сказал.
В экспериментах использовалось несколько групп мышей, все из которых были инокулированы опухолевыми клетками простаты. Чтобы проверить эффективность генной терапии, исследователи ввели неродственный вирус одной из групп в качестве контроля.
Вторая группа получила только вирус с р53. Третья группа получала только кабазитаксел. Четвертая группа, соответствующая 25% мышей, получала комбинацию препарата и вируса.
Когда опухолевые клетки были инфицированы модифицированным вирусом, он проникал в ядро клетки, где действуют гены, и запускал гибель клеток. Ген p53 был особенно эффективен в индукции гибели клеток при раке простаты.
"Индивидуальное лечение только p53 или кабазитакселом имело промежуточный эффект с точки зрения контроля роста опухоли, но комбинация дала наиболее поразительный результат, полностью подавляя опухоли," Штраус сказал.
Эксперименты доказали, что модифицированный вирус вызывал гибель инфицированных им опухолевых клеток. "Связь препарата с генной терапией привела к полному контролю роста опухоли. Другими словами, мы наблюдали аддитивный или даже синергетический эффект. Также можно предположить, что вирус с р53 сделал опухолевые клетки более чувствительными к действию химиотерапевтического препарата," он сказал.
По словам Штрауса, вирус нельзя вводить в кровоток. "Чтобы терапия подействовала, нам нужно ввести вирус прямо в опухолевые клетки," он сказал.
Он напомнил, что опухоли, очевидно, можно контролировать с помощью одних только химиотерапевтических препаратов, но требуемые высокие дозы могут иметь серьезные побочные эффекты. Один из них – лейкопения или потеря белых кровяных телец, препятствие для этого типа химиотерапии, поскольку она ослабляет иммунную систему.
"В нашем исследовании мы использовали субтерапевтическую дозу, которой было недостаточно для контроля опухоли. Это было сделано, чтобы избежать лейкопении," Штраус сказал.
Иммунная система
Уничтожение опухолевых клеток с помощью p53 не гарантирует, что все раковые клетки будут уничтожены, включая метастазы. Стимуляция иммунного ответа организма – вот ответ, который нашли исследователи.
Согласно Штраусу, если комбинации p53 и кабазитаксела недостаточно для активации иммунной системы, можно рассмотреть возможность использования второго гена в дополнение к p53.
Ген интерферона-бета был выбран из-за его ключевой роли в иммунной системе. Интерфероны – это белки, вырабатываемые лейкоцитами (лейкоцитами) и фибробластами, которые препятствуют репликации грибов, вирусов, бактерий и опухолевых клеток, а также стимулируют защитную активность других клеток.
"И р53, и бета-интерферон могут убивать опухолевые клетки. Мы хотели объединить их для гибели клеток, чтобы разбудить иммунную систему. Это известно как иммуногенная гибель клеток," Штраус сказал.
Предыдущие исследования группы послужили основой для идеи. Когда комбинация ARF (функционального партнера p53) и интерферона-бета была вставлена в ядро опухолевой клетки, иммунная система мыши перестала распознавать опухолевую клетку как часть своего организма и идентифицировала ее как внешний агент, с которым нужно бороться.
"Когда это происходит, иммунная система борется с опухолевыми клетками как в месте лечения, так и в опухолях, расположенных в другом месте," Штраус сказал.
"Наша цель сейчас – усовершенствовать эти подходы. Мы проводим эксперименты, чтобы выяснить, заслуживают ли они перехода на стадию клинических испытаний на людях."