После операции по удалению раковой опухоли, даже если операция рассматривается "успешный"- практически невозможно гарантировать, что все микропухоли были удалены с места операции. Рецидив рака всегда вызывает серьезную озабоченность.
Между тем, крошечные клетки крови, называемые тромбоцитами, устремляются к началу послеоперационного процесса заживления. Что, если бы эти тромбоциты могли нести противораковые препараты, чтобы уничтожить эти микроопухоли?? Ученые из UNC и NC State разработали способ сделать именно это, и они показали успех в исследованиях на животных, опубликованных сегодня в Nature Biomedical Engineering.
"Нашей целью было изучить новый и эффективный способ лечения больных раком после операции," сказал Чжэнь Гу, доктор философии, старший автор, занимающий совместные должности преподавателей в Медицинской школе UNC, Фармацевтической школе UNC Eshelman и Инженерном колледже Государственного университета Северной Каролины.
"Был огромный интерес к разработке новых эффективных стратегий предотвращения рецидива рака после операции. Среди них значительное внимание уделяется иммунотерапии рака. Но иммунотерапевтические агенты не атакуют опухоль напрямую; они используют иммунную систему организма, чтобы убить раковые клетки."
Однако иммунные клетки могут быть заблокированы ингибирующими молекулами, которые служат контрольными точками для облегчения или "выключать" ответ иммунной системы, объяснил Гу. Раковые клетки могут использовать такие механизмы, чтобы избежать реакции иммунной системы. Стратегию защиты раковых клеток можно преодолеть с помощью агентов-ингибиторов иммунных контрольных точек, включая антитела против PD-1 / PD-L1, некоторые виды которых получили ускоренное одобрение U.S. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA).
"Но остаются проблемы для эффективного использования этих ингибиторных антител у пациентов," сказал Чао Ван, доктор философии, ведущий автор статьи и научный сотрудник группы Гу. "В настоящее время антитела не могут эффективно воздействовать на место опухоли. Нецелевые антитела и передозировка антител могут вызывать побочные эффекты, такие как аутоиммунное заболевание, которое может повредить нормальные клетки ткани."
Чтобы преодолеть эти проблемы, исследовательская группа Гу использовала иммунотерапию для непосредственного воздействия на остаточные опухоли после операции или операций по удалению первичной опухоли, а не для неспецифической поддержки иммунной системы. Команда Гу разработала новый метод прикрепления специфических антител, борющихся с раком, к поверхности тромбоцитов, которые затем перемещаются к месту раны, чтобы убить раковые микроопухоли или циркулирующие опухолевые клетки. Таким образом можно избежать негативных побочных эффектов.
Рак может стать смертельным после операции по удалению первичной опухоли из-за возможности рецидива рака на месте операции и других частях тела. Кроме того, существует вероятность того, что опухолевые клетки будут циркулировать по телу после операции.
"Мы хотели использовать присущую тромбоцитам тенденцию накапливаться в ранах и взаимодействовать с циркулирующими опухолевыми клетками для адресной доставки ингибиторов иммунных контрольных точек" сказал Гу, "Интересно, что мы обнаружили, что антитело может высвобождаться из активированных тромбоцитов в области хирургического вмешательства из-за образования небольших микрочастиц, происходящих из тромбоцитов, при активации тромбоцитов. Кроме того, агрегированные тромбоциты могут помочь привлечь и повысить иммунные клетки в операционном поле."
Используя модели животных (у некоторых мышей были опухоли меланомы, у некоторых – опухоли рака молочной железы с тройным отрицательным результатом), команда Гу поставила задачу нацелить опухоли с помощью тромбоцитов, содержащих ингибиторы контрольных точек, которые были доставлены в хирургическое ложе для атаки оставшихся микропухолей. Чтобы имитировать метастазы, команда Гу представила мышам циркулирующие опухоли, с которыми они также смогли бороться.
Команда Гу использовала атезолизумаб, ингибитор анти-PDL1, который недавно был ускорен FDA. Для мышей, получавших лечение – по сравнению с их аналогами из плацебо – лечение "существенно" по словам Гу, увеличение общей выживаемости после операции за счет снижения риска повторного роста рака и метастатического распространения.
"Это будет более широкая технология для лечения различных опухолей. Вот почему мы применили разные типы рака – не только для солидных опухолей, но и для таких видов рака, как лейкемия," Гу сказал. "Лейкемия – это жидкая циркулирующая опухоль, в то время как опухоли груди и меланома – твердые опухоли, так что это будет очень широкая технология."
В дополнение к противоопухолевым реакциям, ингибиторы иммунных контрольных точек также были связаны с длительной ремиссией у некоторой части пациентов, сказал Гу.
"Доктор. Работа Гу представляет собой захватывающий и элегантный технологический прогресс в области таргетной терапии рака," сказала Мелина Киббе, доктор медицинских наук, профессор и заведующий кафедрой хирургии UNC. "Конструирование тромбоцитов для высвобождения PDL1 через микрочастицы позволяет преодолеть несколько проблем, с которыми в настоящее время сталкиваются противораковые препараты. В частности, доктор. Подход Гу может избежать системных побочных эффектов за пределами мишени, позволяя концентрированную доставку лекарства в интересующий участок. Хотя с помощью этой технологии еще многое предстоит выяснить, существует большой потенциал, чтобы оказать существенное влияние на лечение пациентов с онкологическими заболеваниями."
Рак может быть смертельным даже после операции по удалению первичной опухоли, потому что рак может метастазировать в другие части тела, а циркулирующие опухолевые клетки могут оставаться после операции.
"Нам нужны новые подходы к борьбе с метастазами рака и циркулирующими опухолями после операции, и мы думаем, что находимся на правильном пути, используя тромбоциты, содержащие антитела, для уничтожения различных типов рака," Гу сказал.
Это исследование финансировалось Национальным институтом здоровья Альфреда П. Фонд Слоуна, NC TraCS и пилотный грант онкологического центра UNC.