Назад
Новый способ перепрограммирования наших иммунных клеток на сокращение или уничтожение раковых клеток был продемонстрирован в случае трудноизлечимого и разрушительного рака кожи - меланомы.
Открытие, сделанное под руководством Бристольского университета и опубликованное сегодня в журнале Advanced Science, демонстрирует новый способ уничтожения предраковых и даже поздних стадий опухолевых клеток. Используя миниатюрные искусственные капсулы, называемые протоклетками, предназначенные для размещения грузов перепрограммирования, которые захватываются лейкоцитами, ученые показали, что они смогли перевести эти клетки в состояние, которое делает их более эффективными в замедлении роста и уничтожении клеток меланомы. Они показали, что это возможно как для иммунных клеток животных, так и для иммунных клеток человека.
Исследование является первым, в котором проверяется способность протоклеток доставлять грузы для перепрограммирования иммунных клеток, и предлагает перспективную новую мишень для разработки иммунотерапии рака. Пол Мартин, профессор клеточной биологии Бристольского университета и один из ведущих авторов исследования, объяснил, что происходит, когда наша иммунная система вступает в контакт с раковыми клетками: "Наши иммунные клетки обладают способностью к наблюдению, которая позволяет им обнаруживать предраковые клетки, возникающие в любом участке ткани в организме. Однако, когда иммунные клетки сталкиваются с раковыми клетками, они часто подвергаются нападению со стороны раковых клеток и начинают подпитывать их, способствуя развитию рака. Мы хотели проверить, возможно ли перепрограммировать нашу иммунную систему так, чтобы она убивала эти клетки, а не питала их".
Сначала ученые протестировали доказательство концепции на личинках рыбок зебрафиш, которые используются благодаря своей прозрачности, позволяющей исследователям наблюдать, как воспалительные иммунные клетки взаимодействуют с раковыми клетками так, что невозможно наблюдать в наших собственных тканях. Было показано, что протоклетки, нагруженные анти-miR223 молекулами, которые связываются с сигнальными механизмами воспалительных иммунных клеток и вмешиваются в их работу, эффективно продлевая их провоспалительное состояние, приводят к изменению взаимодействия иммунных клеток и раковых клеток, замедляя рост раковых клеток и увеличивая гибель опухолевых клеток в личинках.
Чтобы выяснить, можно ли использовать этот подход в качестве реальной терапевтической стратегии для уменьшения размеров более крупных, укоренившихся и растущих раковых опухолей, эксперимент был повторен на взрослых рыбках с меланомами хвостового плавника, и было показано, что этот подход значительно подавляет рост клеток меланомы. Чтобы полностью изучить возможность использования протоклеток для доставки "перепрограммирующих" анти-miR223 грузов в организм человека, эксперимент был проведен еще раз, используя анализ in vitro с первичными иммунными клетками человека. Результаты этого эксперимента показали, что протоклетки способны эффективно доставлять и перепрограммировать иммунные клетки человека на более устойчивое провоспалительное и потенциально противораковое состояние.
Профессор Стивен Манн из Бристольского центра минимальной биологии имени Макса Планка добавил: "Наши результаты подчеркивают терапевтические преимущества использования иммунитета хозяина для уничтожения раковых клеток и демонстрируют возможность использования протоклеток для доставки грузов для перепрограммирования клеток врожденного иммунитета. Хотя наши эксперименты на зебрафишах являются ранними доклиническими исследованиями, наши результаты показывают, что то же самое возможно и для иммунных клеток человека, по крайней мере in vitro, и они могут быть аналогичным образом перепрограммированы для подавления роста рака".
Paco López‐Cuevas et al. Перепрограммирование макрофагов с помощью анти-miR223-загруженных искусственных протоклеток повышает терапевтический потенциал терапии рака in vivo (аннотация).
Несколько экспрессируемых иммунными клетками миРНК (miRs) связаны с изменением прогностического исхода у больных раком, что позволяет предположить, что они могут быть потенциальными мишенями для разработки терапии рака.
В данном исследовании на примере полупрозрачных зебрафиш (Danio rerio) продемонстрировано, что генетический нокаут или нокдаун одной из таких миРНК, микроРНК-223 (miR223), глобально или специфически в лейкоцитах, действительно приводит к снижению прогрессирования рака. В качестве первого шага к потенциальному переводу в клиническую терапию описана новая стратегия перепрограммирования нейтрофилов и макрофагов с использованием миниатюрных искусственных протоклеток (ПК) для доставки анти-миР против противовоспалительной miR223. С помощью генетических методов и визуализации в реальном времени показано, что фагоцитарное поглощение лейкоцитами зебрафиш (и макрофагами человека in vitro) нагруженных анти-miR223 ПК эффективно продлевает их провоспалительное состояние, блокируя подавление провоспалительных цитокинов, что, в свою очередь, приводит к изменению взаимодействия иммунных клеток и раковых клеток и, в конечном итоге, к уменьшению ракового бремени за счет снижения пролиферации и увеличения гибели опухолевых клеток. Эта стратегия доставки груза ПК для перепрограммирования лейкоцитов на полезные фенотипы имеет значение и для лечения других системных или местных иммуноопосредованных патологий.
