Иммунотерапия, которая раскрывает способность собственной иммунной системы организма находить и уничтожать раковые клетки, показала себя многообещающей при лечении нескольких типов рака.
Но болезнь печально известна тем, что скрывается от иммунной системы, а опухоли, которые не воспаляются и не вызывают ответа со стороны иммунной системы – так называемые холодные опухоли – не поддаются иммунотерапии.
Исследователи из Притцкерской школы молекулярной инженерии (PME) Чикагского университета сделали шаг к решению этой проблемы с помощью уникальной системы доставки иммунотерапии. Система находит опухоли путем поиска и связывания с коллагеном опухоли, а затем использует белок, называемый интерлейкин 12 (IL-12), для воспаления опухоли и активации иммунной системы, тем самым активируя иммунотерапию.
Результаты испытаний на мышиной модели являются многообещающими: несколько типов меланомы и опухолей рака груди либо регрессировали, либо полностью исчезли в ответ на лечение.
Результаты были опубликованы 13 апреля в журнале Nature Biomedical Engineering.
"Эта комбинация действительно открывает новый подход в иммунотерапии рака," сказал Джеффри Хаббелл, профессор Юджина Белла в области тканевой инженерии, который стал соавтором исследования с Мелоди Шварц, специалистом William B. Профессор Огдена и докторант Джун Исихара.
Переход от холода к горячему
Больные раком часто проходят ряд токсичных химиотерапевтических и лучевых процедур. Недавно ингибиторы контрольных точек (ИПЦ) предложили новый способ лечения болезни. Эти иммунотерапевтические препараты блокируют белки, называемые контрольными точками, что позволяет собственным Т-клеткам организма находить и уничтожать раковые клетки.
Но опухоли должны быть "горячий"- воспалены и, следовательно, могут быть обнаружены иммунной системой – для работы ИПЦ, что делает их неэффективными при раковых заболеваниях, вызывающих холодные опухоли, включая рак груди, яичников, простаты и поджелудочной железы.
Ученые и инженеры знали, что ИЛ-12, цитокин, регулирующий ответы Т-клеток, может превращать холодные опухоли в "горячий" опухоли. Но этот белок настолько силен, что при введении людям он может вызвать общесистемную токсичность и смерть. Ученые давно искали способы введения IL-12 непосредственно в опухоли, не вызывая побочных эффектов в остальной части тела.
Направление IL-12 и иммунотерапия на коллаген
В прошлом году Хаббелл и его сотрудники разработали систему доставки лекарств, которая связывает терапию с белком крови, который циркулирует и связывается с коллагеном в областях повреждения сосудов. Поскольку опухоли заполнены протекающими кровеносными сосудами, белок воспринимает эти сосуды как сосудистое повреждение и связывается с ними, доставляя терапию непосредственно на коллаген опухоли.
Теперь исследователи прикрепили IL-12 к белку и использовали его с терапией CPI. После внутривенной инъекции белок обнаруживает коллаген опухоли, связывается с ним и запускает терапию, превращая холодные опухоли в горячие.
В моделях на мышах у большинства пациентов с определенным типом агрессивного рака молочной железы, называемым тройным отрицательным, иммунно-исключенным EMT6, рак исчезал после лечения. Исследователи также протестировали терапию на нескольких типах меланомы и обнаружили, что многие опухоли регрессировали, что привело к более длительному выживанию.
"Эти положительные результаты наблюдаются в опухолях, где ингибиторы контрольных точек обычно вообще ничего не делают," Хаббелл сказал. "Мы ожидали, что эта терапия будет работать хорошо, но то, насколько хорошо она сработала, было удивительно и обнадеживающе."
Создание менее токсичного лечения
Поскольку IL-12 доставлялся непосредственно в опухоли, он снижал уровень токсичности, делая терапию на две трети менее токсичной, чем раньше.
Затем исследователи планируют продолжить изучение токсикологии терапии и продолжить работу над маскировкой IL-12 от остальной части тела. В конечном итоге они надеются перевести терапию на клинические испытания.
"Как только у нас появится способ сделать холодную опухоль горячей, возможности лечения рака безграничны," Хаббелл сказал.