Модифицированные клетки кожи против рака мозга
Исследователи университета Северной Каролины, работающие под руководством профессора Шона Хингтгена (Shawn Hingtgen), превратили клетки кожи в стволовые клетки, избирательно разрушающие злокачественные опухоли головного мозга, известные как глиобластомы.
За основу разработанной авторами методики взята последняя версия технологии, получившей в 2012 году Нобелевскую премию, а именно метод трансформации клеток кожи – фибробластов – в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, обладающие свойствами эмбриональных стволовых клеток. До сих пор исследователи активно изучали возможности использования этого подхода в регенеративной медицине и скрининге лекарственных препаратов, а сейчас авторы предложили принципиально новое направление его применения – уничтожение опухолей головного мозга.
Двухлетняя выживаемость пациентов с глиобластомой составляет всего 30%, что обусловлено сложностью лечения заболевания. Даже при хирургическом удалении большей части опухоли практически невозможно избавиться от метастазов, проникающих глубоко в ткани мозга и неизбежно приводящих к повторному появлению опухоли. БОльшая часть пациентов с этим заболеванием умирает в течение 1,5 лет после постановки диагноза.
Авторы надеются улучшить эту статистику с помощью нового персонализированного метода лечения глиобластомы с помощью собственных модифицированных клеток кожи пациента.
В рамках своей работы они репрограммировали фибробласты в индуцированные нервные стволовые клетки. Эксперименты на мышах продемонстрировали присущую таким клеткам способность перемещаться по ткани мозга и уничтожать попадающиеся на пути злокачественные клетки посредством запуска механизма их самоуничтожения, или апоптоза. Авторы также разработали метод модификации этих клеток, обеспечивающей их способность продуцировать убивающий опухолевые клетки белок, что еще больше повысило эффективность подхода.
Под действием трёх репрограммирующих факторов фибробласты дифференцируются в индуцированные нервные стволовые клетки (iNSCs). Клетки, содержащие флуоресцентный белок, позволяют следить за их миграцией; «лечебные» клетки содержат белок, провоцирующий апоптоз злокачественных клеток. Схема из статьи в Nature Communications
В зависимости от типа опухоли экспериментальный подход увеличивал выживаемость мышей в 2,6-3,2 раза (на 160-220%). Следующим этапом работы исследователей будет воспроизведение результатов с использованием человеческих стволовых клеток, а также повышение эффективности экспериментальной терапии путем модификации таких клеток, благодаря которой они смогут продуцировать более мощные противоопухолевые соединения.
Помимо этого в настоящее время авторы занимаются усовершенствованием метода за счет повышения способности терапевтических клеток оставаться внутри постоперационной полости. Они установили, что для поддержки жизнедеятельности стволовым клеткам необходим физический матрикс, без которого они быстро рассеиваются в ткани и утрачивают свою эффективность. Многообещающим претендентом на роль материала для такого матрикса оказался фибриновый клей, широко используемый в хирургической практике. Применение фибринового клея в три раза увеличило продолжительность периода сохранения модифицированных стволовых клеток в хирургической полости, что еще больше повысило эффективность предложенного авторами подхода.
Статья Juli R. Bagо et al. Therapeutically engineered induced neural stem cells are tumour-homing and inhibit progression of glioblastoma опубликована в журнале Nature Communications.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам University of North Carolina at Chapel Hill: UNC-Chapel Hill researchers make groundbreaking discovery, use skin cells to kill cancer.
29.02.2015