Однако известно, что к месту проведения операции по кровеносным сосудам сразу же устремляются тромбоциты, кровяные пластинки, играющие важную роль в заживлении ран. А что если тромбоциты будут нести в себе противоопухолевые средства для уничтожения микроопухолей? Исследователи из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл (University of North Carolina at Chapel Hill) и Университета штата Северная Каролина (North Carolina State University) задались этим вопросом и уже разработали способ доставки препаратов с использованием кровяных пластинок. Новая система успешно прошла испытания на животных. Результаты исследования опубликованы в издании Nature Biomedical Engineering (Wang et al., In situ activation of platelets with checkpoint inhibitors for post-surgical cancer immunotherapy).
«Интерес к разработке стратегий предотвращения рецидивов рака огромен, – рассказывает ведущий автор работы Чжэнь Гу (Zhen Gu), работающий как в университете в Чапел-Хилл, так и в университете штата. – С другой стороны, заслуженное внимание сейчас сосредоточено на иммунотерапевтическом подходе к борьбе с онкологическими заболеваниями. Но препараты для иммунотерапии не атакуют опухоль напрямую, они используют иммунную систему организма для уничтожения раковых клеток».
Однако иммунные клетки могут быть заблокированы молекулами-ингибиторами. Клетки опухоли вырабатывают их, чтобы «выключить» иммунный ответ. Помочь в преодолении защитных механизмов опухоли могут специальные препараты, называемые ингибиторами иммунных контрольных точек. К ним относятся, например, анти-PD-1/PD-L1-моноклональные антитела.
«Но проблема эффективности использования этих антител при лечении пациентов сохраняется, – поясняет старший автор исследования Чао Ван (Chao Wang). – На сегодняшний день есть затруднения с доставкой препаратов к месту локализации опухоли. Если же антитела начнут «промахиваться» или их дозы окажутся слишком высоки, у пациента могут развиться серьёзные побочные эффекты, например аутоиммунные заболевания, повреждающие здоровые ткани».
Чтобы решить эти проблемы, Гу и его коллеги решили нацелить иммунотерапевтические препараты непосредственно на микроопухоли, оставшиеся в организме после удаления основного новообразования. Для этого исследователи разработали механизм, позволяющий препаратам прикрепляться к поверхности неактивированных тромбоцитов и вместе с ними перемещаться по кровеносным сосудам к месту хирургической раны.
Сначала учёные присоединили антитела – действующее вещество иммунотерапевтического препарата – к поверхности тромбоцитов in vitro. Это было сделано при помощи специального молекулярного «клея» на основе имида малеиновой кислоты. Использование «клея» избавило исследователей от необходимости генетически модифицировать кровяные пластинки. Затем тромбоциты, несущие на себе лекарство, при помощи внутривенной инъекции были введены в организм. Перемещаясь по кровеносным сосудам, тромбоциты самостоятельно двигались к месту раны, где и активировались.
В момент активации тромбоцита от его поверхности отсоединялись микрочастицы, несущие на себе антитела. Эти микрочастицы были сформированы из клеточной мембраны тромбоцитов. Высвобождаясь, они оказывались в непосредственной близости от места, где находилась опухоль, и где, возможно, остались микроочаги заболевания.
Рисунок из статьи в Nature Biomedical Engineering – ВМ.
Для экспериментов учёные использовали модельных животных. У некоторых мышей было спровоцировано развитие меланомы, у некоторых – тройного негативного рака молочной желёз. Затем животным была проведена операция по удалению опухоли и иммунотерапия по новой методике. В качестве лекарственного средства использовались анти-PD-L1 антитела (препарат atezolizumab, торговое наименование Tecentriq, в России не зарегистрирован).
Мыши, получившие atezolizumab, жили «значительно» дольше животных, получивших плацебо. По словам Гу, этот эффект был обусловлен снижением риска повторного возникновения опухоли и метастазирования.
«Эта технология предназначена для лечения разных типов онкологических заболеваний. Поэтому мы исследовали её эффективность, в том числе, на модели лейкемии, – рассказывает Гу. – Лейкемия – это «жидкая» форма рака, она циркулирует в крови, в то время как меланома и рак груди представляют собой плотные (или, как говорят врачи, cóлидные) опухоли. Спектр применения нового подхода будет очень широким».
Анна Ставина, XX2 век
