Взломать панцирь рака
Исследовательская группа из Юго-Западного Техасского университета создала метод микропузырьковой иммунотерапии рака с ультразвуковым наведением (Microbubble-assisted Ultrasound-guided Immunotherapy of Cancer, MUSIC), который заключается во введении микропузырьков с последующим ультразвуковым воздействием. Он может быть использован для получения более четкого ультразвукового изображения сердца, преодоления гематоэнцефалического барьера при доставке лекарств против болезни Альцгеймера или разрушения артериальной бляшки. Технология также может быть использована для лечения рака: если в злокачественную клетку ввести микропузырьки, а затем взорвать их с помощью ультразвука, механическое напряжение уничтожит клетку.
Создатели MUSIC предложили использовать систему для доставки лекарств, а не для непосредственного уничтожения раковых клеток. Под воздействием ультразвукового поля микропузырьки колеблются, и если эти они связываются с клетками, то при воздействии достаточно высокой интенсивности ультразвука колебания будут толкать и тянуть клеточную мембрану. Это создает поры, через которые внутрь клетки попадает содержимое микропузырьков.
Исследователи поместили внутрь микропузырьков циклический динуклеотид c GAMP, который усиливает иммунный ответ на опухоли путем активации сигнального пути c GAS-STING. Ранее доставка cGAMP была ограничена из-за нестабильности и низкой скорости проникновения в клетку.
Микропузырьки также несут антитела, которые помогают им специфически нацеливаться на антигенпрезентирующие клетки, проникать в них, благодаря индуцированным ультразвуком колебаниям клеточной мембраны, и запускать cGAS-STING. Это, в свою очередь, активирует иммунные Т-клетки для атаки на опухолевые клетки.
В экспериментах на мышиных моделях тройного негативного рака молочной железы было обнаружено, что описанный метод значительно снижает рост опухоли, 60% обработанных мышей показали полную эрадикацию опухоли. Кроме того, метод генерировал противоопухолевую иммунную память в Т-клетках, которая предотвратила рецидив опухоли.
В отдельных экспериментах на мышиных моделях метастатического рака группа обнаружила, что MUSIC активирует мощный Т-клеточный ответ, который заставляет клетки преодолевать большие расстояния для борьбы с метастазами в разных частях тела. Добавление в смесь иммунотерапевтического препарата пемролизумаба – ингибитора PD-1– предотвратило дальнейшее прогрессирование заболевания. Эта комбинированная терапия дала на 76% большую среднюю выживаемость, чем изолированное лечение ингибитором PD-1.
В пользу скорого клинического использования технологии говорит то, что микропузырьки уже широко используются в качестве контрастного вещества при ультразвуковой диагностике. MUSIC, по-видимому, обладает низкой токсичностью, и авторы полагают, что такой метод доставки поможет избежать осложнений воспалительного характера, часто наблюдаемых при других методах введения c GAMP.
Статья X.Li et al. Cancer immunotherapy based on image-guided STING activation by nucleotide nanocomplex-decorated ultrasound microbubbles опубликована в журнале Nature Nanotechnology.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru