Исследователи EPFL создали искусственные молекулы, которые могут помочь иммунной системе распознавать раковые опухоли и атаковать их. Исследование опубликовано в Nature Methods.
Иммунотерапия – это передовые методы лечения, которые стимулируют иммунные клетки пациента атаковать опухоль путем распознавания аберрантных молекул, называемых опухолевыми антигенами. Они могут быть очень эффективными, но в настоящее время могут вылечить лишь небольшую часть пациентов с солидными опухолями. Исследователи и врачи сейчас ищут способы повысить точность и силу иммунной атаки на опухоль.
Вакцины на дендритных клетках
Один из подходов – это "вакцина из дендритных клеток". Дендритные клетки – это специализированные иммунные клетки, роль которых заключается в захвате антигенов из инородных тел и их представлении Т-клеткам-киллерам иммунной системы, которые затем атакуют и уничтожают захватчиков.
Для вакцины у пациента берут дендритные клетки, "насильственное кормление" с опухолевыми антигенами и, наконец, повторно вводят пациенту. Идея состоит в том, чтобы облегчить способность дендритных клеток направлять Т-киллеры против опухоли, которая, как известно, умеет скрывать себя от иммунной системы пациента.
Вакцины на основе дендритных клеток достигли определенного клинического успеха, но не без некоторых ограничений. Например, опухолевые антигены, используемые для "кормить" дендритные клетки обычно берутся не из опухоли пациента, а из выращенных в лаборатории раковых клеток, которые лишь частично похожи на таковые у пациента. Это может ограничить эффективность вакцины, поскольку ее опухолевые антигены могут отличаться от антигенов опухоли пациента, а это означает, что Т-клетки-киллеры не будут должным образом активированы для распознавания и атаки опухоли.
Решение EVIR
Группа исследователей во главе с Микеле Де Пальма из EPFL создала искусственные рецепторы под названием EVIR (рецепторы, интернализирующие внеклеточные везикулы), которые позволяют дендритным клеткам вакцины избирательно и эффективно захватывать антигены из опухоли реального пациента. Это достигается путем введения EVIR в дендритную клетку, где он распознает белок на небольших пузырьках, называемых экзосомами.
Экзосомы обильно выделяются опухолью и содержат множество опухолевых антигенов. Они также все чаще участвуют в развитии метастазов и других процессов, которые могут способствовать росту и распространению рака. Улавливая экзосомы, поступающие из опухолей, EVIR помогает дендритным клеткам точно получать опухолевые антигены из раковых клеток. Затем дендритные клетки более эффективно представляют эти антигены Т-клеткам-киллерам, тем самым усиливая иммунный ответ пациента против их опухоли.
Методы визуализации также показали, что EVIR способствуют прямому переносу опухолевых антигенов с поверхности экзосомы на внешнюю мембрану дендритной клетки. "Мы называем это явление переодеванием, которое намекает на тот факт, что дендритные клетки получают иммуногенные антигены из опухоли и непосредственно отображают их на своей поверхности," говорит Мишель Де Пальма. "Это увлекательный и нетрадиционный путь презентации антигена Т-клеткам, который не требует сложных и ограничивающих скорость молекулярных взаимодействий внутри дендритных клеток."
Исследование открывает новые возможности для разработки более сложных и эффективных методов иммунотерапии рака. "Технология EVIR может уловить естественное явление – высвобождение экзосом из опухолей – на благо пациента," говорит Марио Леонардо Сквадрито, первый автор исследования. "Он использует проопухолевые экзосомы в качестве селективных наноносителей опухолевых антигенов, делая их доступными для иммунной системы для распознавания и отторжения рака."
Хотя новая технология может повысить эффективность и специфичность вакцин на основе дендритных клеток, требуется дальнейшая доклиническая работа, прежде чем ее можно будет преобразовать в лечение рака. "В настоящее время мы изучаем потенциальные клинические применения нашей технологии вместе с коллегами из университетской больницы CHUV в Лозанне," говорит Де Пальма.