Разработанный исследователями университета Райса в сотрудничестве с коллегами из университета Техаса гидрогель, медленно высвобождающий иммунотерапевтический препарат, обеспечивает эффективное уничтожение злокачественных клеток.
На изображениях можно проследить реакцию злокачественных клеток на постепенное высвобождение иммунотерапевтического препарата на протяжении 3 дней. Доза препарата повышается сверху вниз, при этом живые клетки (зеленого цвета) по мере повышения дозы заменяются мертвыми (красного цвета). Деление шкалы соответствует 50 микрометрам.
Полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа изображение демонстрирует самособирающиеся нановолокна, формирующие гидрогель.
Клинические исследования иммунотерапевтических препаратов продемонстрировали их мощное противоопухолевое действие. Однако серьезным недостатком этого подхода является быстрое выведение препаратов из организма, обуславливающее потребность в его многократных введениях.
Потенциальным решением этой проблемы является применение разработанного авторами лекарственного средства, получившего название STINGel. Он представляет собой комбинацию иммунотерапевтического препарата нового класса – агониста STING (стимулятора генов интерферона) – и пригодного для инъекций гидрогеля, постепенно высвобождающего препарат, создавая его стабильную концентрацию, необходимую для активации иммунной системы против раковых клеток.
Руководитель исследования профессор Джеффри Хартгеринк (Jeffrey Hartgerink) является пионером в разработке самособирающихся гидрогелей на основе мультидоменных пептидов. Эти гидрогели имитируют внеклеточный матрикс, способствуя росту клеток и сосудистой сети для восстановления повреждений ткани. Изначально имеющий жидкую консистенцию гидрогель в условиях организма приобретает полужидкую консистенцию и медленно деградирует с течением времени. Насыщение изначально дружелюбного для клеток гидрогеля упомянутым выше иммунотерапевтическим препаратом, относящимся к классу циклических динуклеотидов, сделало его смертельным для опухолей.
Эффективность STINGel оценивалась как в экспериментах на клеточных культурах, так и на животной модели. Во втором случае шести группам по 10 грызунов с моделированным раком головы и шеи ввели циклический динуклеотид, гидрогель, контрольный препарат (коллаген) без и в комбинациях с циклическим динуклеотидом или гидрогелем, а также экспериментальный препарат STINGel. В результате в течение 105 дней выжило только по 1 из 10 животных групп, получивших инъекции циклического динуклеотида и его комбинации с коллагеном – и 6 из 10 животных, которым ввели STINGel. Более того, в дальнейшем последние демонстрировали резистентность к повторной имплантации злокачественных клеток. Это свидетельствовало о приобретении их иммунной системой способности идентифицировать и уничтожать не только существующие опухоли, но и их возможные рецидивы.
Авторы также сравнили эффективность своего гидрогеля с эффективностью более распространенных вариантов гидрогелей и продемонстрировали их неспособность обеспечивать постепенное высвобождение препарата, а также повышение его активности по сравнению с результатами применения препарата циклического динуклетида.
Использованный в исследовании циклический динуклеотид в настоящее время проходит клинические исследования, и авторы считают, что предложенный ими подход позволит значительно расширить возможности применения этого мощного иммунотерапевтического препарата в терапии различных типов опухолей, резистентных к традиционным методам лечения.
Статья David G. Leach et al. STINGel: Controlled release of a cyclic dinucleotide for enhanced cancer immunotherapy опубликована в журнале Biomaterials/
Евгения Рябцева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Rice News:
Slow-release hydrogel aids immunotherapy for cancer.
