Ученые нашли способ пробудить иммунные клетки, скрывающиеся внутри опухолей, и превратить их в злейших врагов рака. Фото: Shutterstock
Опухоли в организме человека содержат иммунные клетки, называемые макрофагами, которые естественным образом способны атаковать рак. Однако опухоли подавляют эти клетки, не позволяя им выполнять свою роль в борьбе с раком. Исследователи из KAIST разработали новую терапевтическую стратегию, которая позволяет обойти это подавление, превращая иммунные клетки, уже находящиеся внутри опухоли, в активные противораковые препараты.
30-го числа компания KAIST (президент Кван Хен Ли) объявила, что исследовательская группа под руководством профессора Джи-Хо Парка из департамента биоинженерии и работы с мозгом создала терапию, которая воздействует непосредственно на опухоли. Когда препарат вводится в опухоль, макрофаги, уже присутствующие в организме, поглощают препарат. Затем эти клетки самостоятельно вырабатывают белки CAR (устройства, распознающие рак) и превращаются в иммунные клетки, нацеленные на борьбу с раком, известные как «CAR-макрофаги».
Почему солидные опухоли так трудно поддаются лечению
Солидные опухоли, такие как рак желудка, легких и печени, образуют плотные образования, в которые иммунным клеткам трудно проникнуть или внутри которых они функционируют. Такая плотная структура ограничивает эффективность многих иммунологических методов лечения рака, даже если эти методы лечения хорошо работают против других видов рака.
CAR-макрофаги недавно привлекли внимание как перспективное средство иммунотерапии нового поколения. В отличие от некоторых иммунных клеток, макрофаги могут напрямую поглощать раковые клетки. Они также активируют близлежащие иммунные клетки, усиливая общий противоопухолевый ответ.
Ограничения существующих методов лечения с использованием CAR-макрофагов
Несмотря на свою перспективность, современные методы лечения с использованием CAR-макрофагов сталкиваются с серьезными препятствиями. Они требуют, чтобы иммунные клетки были взяты из крови пациента, выращены в лаборатории и генетически модифицированы, прежде чем вернуться в организм. Этот процесс является дорогостоящим, медленным и его трудно широко применять в клинических условиях.
Чтобы преодолеть эти трудности, команда KAIST сосредоточилась на макрофагах, ассоциированных с опухолями, которые естественным образом собираются вокруг опухолей.
Перепрограммирование иммунных клеток непосредственно в организме
Исследователи разработали метод перепрограммирования иммунных клеток без их удаления из организма. Они разработали липидные наночастицы, которые легко усваиваются макрофагами. Эти частицы содержат как мРНК, кодирующую информацию о распознавании рака, так и иммуностимулирующее соединение, стимулирующее иммунную активность.
В результате были получены CAR-макрофаги, «непосредственно преобразующие собственные макрофаги организма в противоопухолевые клеточные препараты внутри организма».
При введении в опухоль терапевтический агент быстро поглощался макрофагами. Клетки начали вырабатывать белки, распознающие рак, и одновременно активизировались иммунные сигнальные пути. Недавно сформированные «улучшенные CAR-макрофаги» проявили гораздо более сильную противораковую активность и стимулировали окружающие иммунные клетки, что привело к мощному противоопухолевому ответу.
Многообещающие результаты в исследованиях на животных
На животных моделях меланомы (наиболее опасной формы рака кожи) рост опухоли был значительно снижен. Полученные данные также показали, что иммунный ответ может распространяться за пределы введенной опухоли, что свидетельствует о потенциале более широкой иммунной защиты всего организма.
Профессор Джи-Хо Парк сказал: «Это исследование представляет новую концепцию иммуноклеточной терапии, которая генерирует противоопухолевые иммунные клетки непосредственно в организме пациента», и добавил, что «это особенно важно, поскольку оно одновременно преодолевает ключевые ограничения существующих методов лечения CAR-макрофагами — эффективность доставки и иммуносупрессивное действие на опухоль». окружающая среда.»
Исследование проводилось под руководством Джун Хи Хан, доктора философии, с кафедры биологии и инженерии мозга в KAIST, в качестве первого автора. Исследование было опубликовано в ACS Nano, международном журнале, посвященном нанотехнологиям.
Эта работа была выполнена при поддержке Программы для исследователей среднего звена Национального исследовательского фонда Кореи.