Наводка на опухоль
Новая терапия «разогревает» ткани опухоли
Петр Казимиров, PCR.news
Избегание активности иммунной системы — один из основных защитных механизмов раковой опухоли. Для его преодоления используют ингибиторы контрольных точек иммунного ответа, которые снимают ограничения с иммунных клеток. Но далеко не все раки могут служить мишенью даже для таких «активированных» иммунных клеток — для «холодных» опухолей характерны низкая экспрессия цитокинов и малый уровень инфильтрации иммунными клетками. Агонисты стимулятора генов интерферона (STINGa) способны «разогреть» ткани опухоли за счет активации сигнальных путей, результатом чего становятся экспрессия регуляторного фактора интерферона 3 и аутофагия. Ученые из США разработали систему, обеспечивающую таргетную доставку STINGa в раковые клетки, и проверили ее эффективность на мышиных моделях рака.
Авторы использовали белок pHLIP (pH Low Insertion Protein), который встраивается в клеточную мембрану клеток с кислотой средой на поверхности, что характерно для метаболически активных клеток, например, раковых. Молекулу STINGa присоединяли к проникающему концу белка, представляющему собой цепь из L- или D-аминокислот, при помощи дисульфидного связующего звена. При проникновении в клетку связующее звено распадается, выпуская STINGa в клетку. В in vitro экспериментах 40% комплексов pHLIP-STINGa успешно высвобождали STINGa при инкубировании с мышиной плазмой. Однако при инкубировании с плазмой человека системы, состоящие из D-аминокислот, выпускали STINGa только в 10% случаев. Ученые также подтвердили способность комплексов pHLIP-STINGa проникать в клетки in vitro.
В экспериментах in vivo исследователи использовали мышиную модель CT26 рака толстой кишки, которая широко применяется для оценки эффективности иммунотерапий. Для оценки фармакокинетики системы к непроникающему концу pHLIP присоединяли флюоресцентную метку. Далее ученые оценивали флюоресцентный ответ как in vivo, так и на умерщвленных животных от 2 до 96 часов после внутривенного введения меченого комплекса pHLIP-STINGa. Исследование показало, что препарат быстро накапливается в тканях опухоли и остается там в течение восьми дней. При этом период полураспада pHLIP-STINGa составляет 8,2 часа, что примерно в шесть раз выше, чем период полураспада свободных молекул STINGa (1,4 часа). Ученые также продемонстрировали, что pHLIP-STINGa проникает во все типы раковых клеток.
Нелеченая опухоль (вверху слева) сильно кислая, о чем свидетельствует ее реакция на флуоресцентный краситель (вверху справа). Всего через несколько дней после лечения (внизу слева) строма опухоли разрушается, и рН снижается (внизу справа).
Для оценки терапевтической эффективности авторы использовали животных, размер опухоли которых достиг 100 мм3. Мышам вводили одну дозу pHLIP-STINGa (внутривенно или с помощью внутрибрюшинной инъекции), pHLIP или STINGa. Группа, которой вводили STINGa, показала лишь небольшое замедление развития опухоли по сравнению с контрольными животными. У всех 20 животных, получивший pHLIP-STINGa тем или иным способом, опухоль исчезала. При этом у 18 из 20 животных рак не вернулся в течение 60 дней после инъекции. Одно из животных получило вторую инъекцию pHLIP-STINGa после повторного возникновения опухоли, однако это не повлияло на развитие рака.
Ученые также повторили опыт на опухолях большого объема (около 500 мм3), так как они обладают другим клеточным составом по сравнению с малыми образованиями. В этом случае у 7 из 10 мышей, получивших инъекцию pHLIP-STINGa, опухоли постепенно исчезали.
Для проверки выработки иммунитета животным, успешно прошедшим лечение, повторно вводили раковые клетки. Только у 5 из 25 животных это приводило к развитию опухоли.
Ученые также проверили работу препарата на линии 4T1 рака молочной железы. В данном случае удалось только замедлить рост опухоли, но не уничтожить ее полностью.
Авторы считают, что таргетирование клеток на основе метаболической активности, а не специфических маркеров, может помочь более эффективно бороться с опухолями, так как раковые ткани представляют собой сложную систему с большим количеством различных типов клеток.
Статья Moshnikova et al. Eradication of tumors and development of anti-cancer immunity using STINGa targeted by pHLIP опубликована в журнале Frontiers in Oncology.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru