Подобно самым живучим сорнякам, глиобластома почти всегда возвращается — обычно в течение нескольких месяцев после хирургического удаления первоначальной опухоли головного мозга пациента. Вот почему показатели выживаемости при этом раке составляют всего 25 процентов в течение одного года и резко падают до 5 процентов к пятилетней отметке.
Одна из проблем лечения этого заболевания заключается в том, что хирурги не всегда могут удалить каждый кусочек стволовых клеток опухоли или глиомы, которые могут остаться в мозгу.
«Одной из характеристик глиобластомы является то, что опухолевые клетки очень агрессивны, и они будут инфильтрировать окружающие ткани. Поэтому хирург не может четко почувствовать границы между опухолью и нормальной тканью, и вы не можете удалить как можно больше, потому что все ткани в мозге чрезвычайно важны — вы, конечно, не хотите удалять слишком много», — объясняет Цюаньинь Ху, доцент кафедры фармацевтических наук Школы фармацевтики Университета Висконсин-Мэдисон. «Так что опухоль вернется снова, и это резко снижает выживаемость после лечения».
Но лаборатория персонализированной терапии на основе клеток (CIPT) Ху разработала мощное послеоперационное лечение, повышающее иммунитет, которое может изменить шансы для пациентов с глиобластомой. Ху и его сотрудники опубликовали в этом месяце в журнале Science Translational Medicine результаты своего исследования по применению препарата на мышиных моделях глиобластомы человека .
«Это дает надежду на предотвращение рецидива глиобластомы», — говорит Ху. «Мы доказываем, что он действительно может уничтожить эти стволовые клетки глиомы, что в конечном итоге может предотвратить возвращение глиобластомы. Мы можем значительно улучшить выживаемость».
Лаборатория Ху разработала гидрогель , который можно вводить в полость мозга, оставшуюся после иссеченной опухоли. Метод доставки гидрогеля работает хорошо, потому что он полностью заполняет полость мозга, медленно высвобождает лекарство в окружающие ткани и способствует иммунному ответу , убивающему рак, отмечает Ху.
Гидрогель содержит наночастицы, предназначенные для проникновения и перепрограммирования определенных типов иммунных клеток, называемых макрофагами . Эти иммунные клетки обычно очищают организм от инфекционных захватчиков, но в среде опухоли они могут измениться в форму, которая вместо этого подавляет иммунную систему и способствует росту рака. И из-за воспаления, вызванного хирургическим вмешательством, эти макрофаги-изгои стекаются к хирургическому месту, потенциально способствуя рецидиву рака.
«Мы хотим воспользоваться преимуществами этих макрофагов и превратить их из врагов в союзников», — говорит Ху.
Для этого наночастицы могут нацеливать макрофаги на гликопротеин CD133, маркер раковых стволовых клеток . Команда Ху также добавила антитело CD47, которое блокирует сигнал «не ешь меня», чтобы стимулировать макрофаги к распознаванию раковых клеток. Доклинические результаты на мышах показывают, что обработка гидрогелем успешно генерировала макрофаги, специфичные для стволовых клеток глиомы, химерные антигенные рецепторы (CAR), по сути, конструируя иммунные клетки на месте для нацеливания и уничтожения любых сохраняющихся стволовых клеток глиомы.
Если лечение гидрогелем будет эффективным для людей, оно может устранить необходимость в послеоперационной химиотерапии или облучении, уменьшив токсические побочные эффекты, а также улучшив результаты лечения пациентов.
Следующим шагом Ху является тестирование гидрогеля на более крупных моделях животных, а также мониторинг долгосрочной эффективности и токсичности за пределами периода от четырех до шести месяцев, который он ранее изучал.
«Нам предстоит проделать большую работу, прежде чем его можно будет применить в клинике, но мы уверены, что это очень многообещающий подход, который даст новую надежду пациентам с глиобластомой, чтобы они могли восстановиться после операции», — говорит Ху. «Мы надеемся, что сможем сделать нашу работу, чтобы иметь возможность продвинуть эту технологию в клинику».
Хотя команда Ху первоначально сосредоточилась на глиобластоме , этот подход к лечению может также применяться к другим агрессивным солидным опухолям, включая рак молочной железы, отмечает он. «Наш подход заключается в использовании макрофагов в послеоперационных областях и локальном конструировании этих макрофагов», — говорит он. «При таком сценарии можно с уверенностью сказать, что он применим к большинству солидных опухолей с высокими инвазивными характеристиками».
Ранее в этом году Ху опубликовал результаты исследования другого геля для борьбы с раком, созданного в сотрудничестве с профессором Фармацевтической школы Сынпхё Хонгом и его коллегами из Школы медицины и общественного здравоохранения Университета Вашингтона.
