Новый метод доставки улучшает перспективное лечение рака
Один из передовых методов лечения рака, вызывающий сегодня интерес исследователей, заключается в сборе и перепрограммировании Т-клеток пациента - особого набора иммунных клеток - после чего они возвращаются в организм, готовые обнаруживать и уничтожать раковые клетки. Хотя этот метод эффективен при распространенных раковых заболеваниях крови, таких как лейкемия, он редко приводит к успеху при лечении твердых опухолей.
Инженеры Стэнфордского университета разработали метод доставки, который усиливает "атакующую мощь" модифицированных иммунных клеток, называемых химерными антигенными рецепторами (CAR) Т-клетками. Исследователи добавляют CAR-T-клетки и специализированные сигнальные белки в гидрогель - водонаполненный гель, имеющий общие характеристики с биологическими тканями, и вводят это вещество рядом с опухолью.
Этот гель обеспечивает временную среду внутри организма, где иммунные клетки размножаются и активизируются, готовясь к борьбе с раковыми клетками, говорится в новом исследовании, опубликованном 8 апреля в журнале Science Advances. Гель действует как герметичная ручка, которая выкачивает активированные CAR-T-клетки для непрерывной атаки на опухоль в течение долгого времени.
В настоящее время основным способом введения CAR-T клеток является внутривенная инфузия (IV). При этом методе клетки попадают в кровоток и разносятся по всему организму. Но такой подход не является идеальным для лечения солидных опухолей, которые часто имеют плотную структуру, располагаются в определенных местах и имеют защитные механизмы, позволяющие прятаться от иммунных клеток и отбиваться от них.
Чтобы активировать CAR-T-клетки достаточно сильно, чтобы уничтожить опухоль, клетки должны подвергнуться длительному воздействию высокой концентрации специализированных сигнальных белков. Эти белки, называемые цитокинами, дают команду иммунным клеткам быстро размножаться и готовиться к уничтожению опухоли. Однако при системном введении через капельницу количество цитокинов, необходимое для эффективной атаки, было бы токсичным для других частей тела.
Вместо этого Гросскопф и ее коллеги создали гель, который может временно разместить цитокины и CAR-T клетки рядом с опухолью. Иммунные клетки растут и размножаются там, внутри тела, и постоянно высвобождаются для бомбардировки ракового образования.
Гель состоит из воды и двух компонентов: полимера из целлюлозы - материала, содержащегося в растениях, и биоразлагаемых наночастиц. При соединении эти два компонента связываются вместе, как молекулярная липучка - они хотят держаться вместе, но могут быть легко оторваны друг от друга.
"Этот материал можно вводить через маленькие иглы", - сказал Гросскопф. "Однако после инъекции "липучка" снова находит себя и превращается в прочную гелевую структуру"
Сетчатая конфигурация геля достаточно плотная, чтобы не дать крошечным цитокинам выскользнуть наружу. В то же время, соединения структуры достаточно слабые, чтобы CAR-T клетки могли их разорвать и вырваться на свободу, когда будут готовы уничтожить раковые клетки.
Гросскопф обнаружила, что все подопытные животные, которым вводили гель, содержащий CAR-T-клетки и цитокины, избавились от рака через 12 дней. Она и ее коллеги также пробовали вводить в гель только CAR-T-клетки, но опухоли у некоторых мышей исчезали медленнее или не исчезали вовсе. Лечение, проводимое через капельницу или в физрастворе, а не в геле, было еще менее эффективным в отношении опухолей.
Кроме того, гель не вызывал негативных воспалительных реакций у мышей и полностью распадался в организме за несколько недель.
