Используя вирус, который растет на черноглазых растениях гороха, наноинженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали новое лечение, которое может сдерживать метастатический рак в легких. Лечение не только замедлило рост опухоли в легких мышей с метастатическим раком груди или меланомой, но также предотвратило или резко минимизировало распространение этих видов рака в легкие здоровых мышей, которые были заражены этим заболеванием.
Исследование было опубликовано 14 сентября в журнале Advanced Science .
Рак, распространившийся на легкие, является одной из наиболее распространенных форм метастазов при различных формах рака. Оказавшись там, он чрезвычайно опасен и трудно поддается лечению.
Исследователи из инженерной школы Калифорнийского университета в Сан-Диего Джейкобс разработали экспериментальное лечение, которое борется с этим распространением. Он включает в себя физическую инъекцию растительного вируса, называемого вирусом мозаики вигны. Вирус безвреден для животных и людей, но он по-прежнему регистрируется как чужеродный захватчик, тем самым вызывая иммунный ответ, который может сделать организм более эффективным в борьбе с раком.
Идея состоит в том, чтобы использовать растительный вирус, чтобы помочь иммунной системе организма распознавать и уничтожать раковые клетки в легких. Сам вирус не заразен в нашем организме, но у него есть все эти опасные сигналы, которые заставляют иммунные клетки переходить в режим атаки и искать патоген, - сказала Николь Стейнмец, профессор наноинженерии Калифорнийского университета в Сан-Диего и директор университетского центра исследований. Нано-иммуноинжиниринг.
Чтобы вызвать этот иммунный ответ на опухоли легких , лаборатория Стейнмеца разработала наночастицы, сделанные из вируса мозаики вигны, для нацеливания на белок в легких. Белок, называемый S100A9, экспрессируется и секретируется иммунными клетками, которые помогают бороться с инфекцией в легких. И есть еще одна причина, которая побудила команду Стейнмеца нацелить этот белок: было обнаружено, что сверхэкспрессия S100A9 играет роль в росте и распространении опухоли .
«Чтобы наша иммунотерапия работала при метастазировании в легкие, нам необходимо нацелить наши наночастицы на легкое», - сказал Стейнмец. «Поэтому мы создали эти наночастицы растительного вируса, чтобы оседать в легких, используя S100A9 в качестве белка-мишени. Внутри легких наночастицы привлекают иммунные клетки, чтобы опухоли не прижились».
«Поскольку эти наночастицы имеют тенденцию локализоваться в легких, они могут изменить микросреду опухоли там, чтобы стать более эффективными в борьбе с раком - не только с установленными опухолями, но и с будущими опухолями», - сказал Эрик Чанг, доктор философии по биоинженерии. студент лаборатории Штейнмеца, который является одним из первых авторов статьи.
Чтобы сделать наночастицы, исследователи вырастили в лаборатории растения черноглазого гороха , заразили их вирусом мозаики вигны и собрали вирус в виде шарообразных наночастиц. Затем они прикрепили молекулы, нацеленные на S100A9, к поверхности частиц.
Исследователи провели как профилактические, так и лечебные исследования. В профилактических исследованиях они сначала вводили наночастицы растительного вируса в кровоток здоровых мышей, а затем вводили этим мышам либо тройной отрицательный рак груди, либо клетки меланомы. Обработанные мыши показали резкое снижение раковых заболеваний, распространяющихся на легкие, по сравнению с мышами, не получавшими лечения.
В исследованиях по лечению исследователи вводили наночастицы мышам с метастатической опухолью в легких. У этих мышей наблюдались меньшие опухоли легких, и они жили дольше, чем мыши, не получавшие лечения.
Исследователи отмечают, что в этих результатах примечательно то, что они демонстрируют эффективность против чрезвычайно агрессивных линий раковых клеток. «Так что любое изменение в выживаемости или метастазирование в легкие довольно поразительно», - сказал Чанг. «И тот факт, что мы получаем такой уровень профилактики, это действительно потрясающе».
Стейнмец предполагает, что такое лечение может быть особенно полезным для пациентов после удаления раковой опухоли. «Это не будет означать инъекцию, которую делают всем для предотвращения опухолей легких. Скорее, ее будут делать пациенты с высоким риском того, что их опухоль снова станет метастатическим заболеванием, которое часто проявляется в легких. Это предложат их легкие защиту от метастазов рака », - сказала она.
Прежде чем новое лечение сможет достичь этой стадии, исследователям необходимо провести более подробные исследования иммунотоксичности и фармакологии. В будущих исследованиях также будет изучаться возможность сочетания этого метода с другими видами лечения, такими как химиотерапия, препараты для контрольных точек или радиация.
