Имунотерапията на рака, която използва лекарства, стимулиращи имунните клетки на организма да атакуват тумори, е обещаващ подход за лечение на много видове рак. Тя обаче не работи добре при някои тумори, включително рак на яйчниците.
За да предизвикат по-добър отговор, изследователи от Масачузетския технологичен институт (MIT) са проектирали нови наночастици, които могат да доставят имуностимулираща молекула, наречена IL-12, директно до туморите на яйчниците, съобщиха от института. Когато се прилага заедно с имунотерапевтични лекарства, наречени инхибитори на контролни точки, IL-12 помага на имунната система да започне атака срещу раковите клетки.
Изследвайки миши модел на рак на яйчниците, изследователите показаха, че това комбинирано лечение може да елиминира метастатичните тумори при повече от 80 процента от мишките. Когато по-късно на мишките бяха инжектирани още ракови клетки, за да се симулира рецидив на тумора, техните имунни клетки запомниха туморните протеини и ги изчистиха отново.
„Наистина вълнуващото е, че сме в състояние да доставяме IL-12 директно в туморното пространство. И поради начина, по който този наноматериал е проектиран да позволява на IL-12 да се разпространява по повърхностите на раковите клетки, ние по същество подмамихме рака да стимулира имунните клетки, за да се въоръжат срещу този рак“, казва Паула Хамънд – професор в института MIT, заместник-ректор на MIT за преподавателите и член на Института Кох за интегративни изследвания на рака.
Хамънд и Дарел Ървайн – професор по имунология и микробиология в Изследователския институт „Скрипс“, са старшите автори на новото изследване, което е публикувано в „Nature Materials“. А Иван Пирес – доктор на науките (2024 г.), сега постдокторант в болница „Бригам енд Уенс“, е водещият автор на статията.
Повечето тумори експресират и секретират протеини, които потискат имунните клетки, създавайки микросреда, в която имунният отговор е отслабен. Един от основните играчи, които могат да убиват туморните клетки, са Т-клетките, но те биват изолирани или блокирани от раковите клетки и не са в състояние да атакуват тумора. Инхибиторите на контролните точки са одобрено от FDA лечение, предназначено да премахне тези спирачки от имунната система чрез отстраняване на имуносупресиращите протеини, така че Т-клетките да могат да атакуват туморните клетки.
При някои видове рак, включително някои видове меланом и рак на белия дроб, премахването на спирачките е достатъчно, за да провокира имунната система да атакува раковите клетки. Туморите на яйчниците обаче имат много начини да потискат имунната система, така че инхибиторите на контролните точки сами по себе си обикновено не са достатъчни, за да предизвикат имунен отговор.
„Проблемът с рака на яйчниците е, че никой не натиска газта. Така че, дори и да отпуснете спирачките, нищо не се случва“, обяснява Пирес.
IL-12 предлага един от начините за „ускоряване на реакцията“, като свръхактивира Т-клетките и други имунни клетки. Големите дози IL-12, необходими за получаване на силен имунен отговор, обаче могат да доведат до странични ефекти, дължащи се на генерализирано възпаление, като грипоподобни симптоми (треска, умора, стомашно-чревни проблеми, главоболие и отпадналост), както и по-тежки усложнения като чернодробна токсичност и синдром на освобождаване на цитокини, които могат да бъдат толкова тежки, че дори да доведат до смърт.
В проучване от 2022 г. лабораторията на Хамънд разработи наночастици, които могат да доставят IL-12 директно до туморните клетки, което позволява прилагането на по-големи дози, като същевременно се избягват страничните ефекти, наблюдавани при инжектиране на лекарството. Тези частици обаче са склонни да освобождават полезния си товар наведнъж след достигане на тумора, което възпрепятства способността им да генерират силен Т-клетъчен отговор.
В новото проучване изследователите модифицирали частиците, така че IL-12 да се освобождава по-постепенно, в продължение на около седмица. Те постигнали това, като използвали различен химичен линкер, за да прикрепят IL-12 към частиците.
„С нашата настояща технология оптимизираме тази химия, така че да има по-контролирана скорост на освобождаване и това ни позволи да постигнем по-добра ефикасност“, добавя Пирес.
В тестове върху мишки, изследователите показаха, че частиците, носещи IL-12, могат ефективно да набират и стимулират Т-клетки, които атакуват тумори. Моделите на рак, използвани за тези изследвания, са метастатични, така че туморите се развиват не само в яйчниците, но и в цялата перитонеална кухина, която включва повърхността на червата, черния дроб, панкреаса и други органи. Тумори могат да се видят дори в белодробните тъкани.
Изследователите първо тестваха наночастиците IL-12 самостоятелно и показаха, че това лечение елиминира тумори при около 30 процента от мишките. Те също така откриха значително увеличение на броя на Т-клетките, натрупани в туморната среда.
След това учените дали частиците на мишки заедно с инхибитори на контролни точки. Повече от 80 процента от мишките, получили това двойно лечение, са били излекувани. Това се е случило, дори когато изследователите са използвали модели на рак на яйчниците, които са силно резистентни на имунотерапия или на химиотерапевтичните лекарства, обикновено използвани за рак на яйчниците.
Пациентите с рак на яйчниците обикновено се лекуват с операция, последвана от химиотерапия. Въпреки че това може да е първоначално ефективно, раковите клетки, които остават след операцията, често са способни да се развият в нови тумори. Създаването на имунна памет на туморните протеини може да помогне за предотвратяване на подобен вид рецидив.
В това проучване, когато изследователите инжектирали туморни клетки в излекуваните мишки пет месеца след първоначалното лечение, имунната система все още била в състояние да разпознае и убие клетките.
„Не виждаме раковите клетки да могат да се развият отново в същата мишка, което означава, че имаме развита имунна памет в тези животни“, отбелязва Пирес.
Коментари