Стволовые клетки против рака
Ученые из IBN разрабатывают перспективную альтернативу традиционным методам лечения рака груди
Nanonewsnet по материалам Institute of Bioengineering and Nanotechnology:
IBN Discovers Human Neural Stem Cells with Tumor Targeting Ability – A Promising Discovery for Breast Cancer Therapy
Могут ли инженерные человеческие стволовые клетки быть ключом к лечению рака? Ученые из Института биоинженерии и нанотехнологий (Institute of Bioengineering and Nanotechnology, IBN), Сингапур, – первого в мире научно-исследовательского института биоинженении и нанотехнологий – открыли, что нейральные стволовые клетки обладают врожденной способностью выбирать своей мишенью опухолевые клетки за пределами центральной нервной системы.
Это открытие, успешно продемонстрированное на клетках рака молочной железы, недавно опубликовано в рецензируемом научном журнале Stem Cells (Tumor Tropism of Intravenously Injected Human Induced Pluripotent Stem Cell-derived Neural Stem Cells and their Gene Therapy Application in a Metastatic Breast Cancer Model).
Несмотря на десятилетия исследований рака, это заболевание остается ведущей причиной смерти во всем мире, а рак молочной железы является одной самых опасных его форм. Высокий уровень смертности от рака частично связан со способностью злокачественных опухолей к инвазии – распространению по всему организму – и неэффективностью традиционных методов терапии в полном уничтожении раковых клеток.
Группа исследователей во главе с доктором Шу Ваном (Shu Wang, на снимке – второй слева) сделала знаковое открытие: нейральные стволовые клетки (neural stem cells, NSCs), полученные из человеческих индуцированных плюрипотентных стволовых (induced pluripotent stem, iPS) клеток, могут быть использованы для лечения рака молочной железы. Эффективность нейральных стволовых клеток, ведущих свое происхождение от клеток центральной нервной системы, в лечении опухолей головного мозга уже исследована. Работа ученых из IBN впервые демонстрирует, что мишенями NSCs, полученных из iPS, могут быть как первичные, так и вторичные опухоли за пределами центральной нервной системы.
Для проверки эффективности NSCs в таргетинге и лечении рака молочной железы ученые ввели мышам с опухолями молочной железы NSCs, загруженные геном фермента – тимидинкиназы вируса простого герпеса. В качестве носителей этого гена были выбраны векторы, полученные из бакуловируса – вируса насекомых, который не реплицируется в клетках человека, что делает их менее опасными для клинического использования. Затем мышам ввели нетоксичный препарат-предшественник (ганцикловир), который под действием тимидинкиназы превращается в активный токсичный агент.
Данные, полученные с помощью визуализации, показали, что мишенями iPS-NSCs были опухоли молочной железы. Кроме того, нейральные стволовые клетки накапливались в различных органах, инфильтрированных раковыми клетками, – легких, желудке и костях. Срок выживания мышей с опухолями увеличился с 34 до 39 дней. Эти данные подтверждают, что инженерные iPS-NSCs могут эффективно выявлять раковые клетки и подавлять рост и распространение опухоли.
«Мы показали, что из человеческих iPS-клеток могут быть получены ориентированные на опухоли нейральные стволовые клетки и что в сочетании с терапевтическим геном эти клетки могут быть использованы для подавления роста опухолей», – комментирует свою работу доктор Ван. «Это важное открытие для основанной на стволовых клетках терапии рака, и мы будем продолжать совершенствовать и оптимизировать нашу систему нейральных стволовых клеток, чтобы предотвратить любую нежелательную активацию терапевтического гена в областях, не содержащих опухолевых клеток, и свести к минимуму возможные побочные эффекты».
По сравнению с получением и последующим размножением собственных клеток пациента разработанный в IBN подход, использующий индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, менее трудоемок и пригоден для крупномасштабного производства унифицированных партий клеточных продуктов для повторного лечения пациента. Важно отметить, что такой подход поможет устранить различия в качестве этих продуктов, способствуя тем самым достоверному сравнительному анализу клинических результатов.
Кроме того, NSCs получаются из клеток взрослого организма, что позволяет обойти этические проблемы, связанные с использованием человеческих эмбрионов, а так как iPS-клетки получаются из собственных клеток пациента, значительно снижается вероятность их иммунного отторжения.
«Опыт IBN в получении стволовых клеток человека из iPS-клеток и наше новое использование носителей из вирусов насекомых для доставки генов проложили путь к развитию инновационной терапии, основанной на стволовых клетках. Двухфланговая атака на опухоли с использованием генетически модифицированных нейральных стволовых клеток – перспективная альтернатива традиционному лечению рака», – считает исполнительный директор IBN профессор Джеки И. Инь (Jackie Y. Ying).
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
25.04.2012