Гарвардские исследователи успешно опробовали в лаборатории очень перспективный вариант целевой настройки иммунных клеток на разрушение злокачественных опухолей. С помощью этой методики им удалось почти всех мышей, обреченных на неминуемую гибель от злокачественной меланомы. Эти эксперименты описаны в статье профессора биоинженерных технологий Дэвида Муни [David Mooney] и соавторов, которая появилась в февральском выпуске журнала Nature Materials.
Иммунотерапия рака – это целенаправленная мобилизация иммунной системы на борьбу со злокачественными опухолями. Сам этот термин появился сравнительно недавно, но вообще-то за ним стоит очень старая идея. Еще в конце 18 века врачи подметили, что у некоторых раковых больных опухоли уменьшаются в размерах или даже полностью исчезают после перенесенного инфекционного заболевания. Позднее на это обращали внимание такие классики медицины 19 столетия, как Луи Пастер и Роберт Кох. В 1890 году нью-йоркский врач Уильям Коли даже начал вводить раковым больным живые и убитые бактерии и экстракты бактериальных культур, причем кое-кому такое лечение помогало. Однако микробное заражение редко приводило к успеху и давало слишком много осложнений, так что другие врачи это нововведение не поддержали.
Много позже ученые пришли к выводу, что инфицирование бактериями заставляет организм вырабатывать биологически активное вещество, которое либо убивает опухолевые клетки, либо снижает скорость их деления. В середине 70-х годов прошлого века было доказано, что в этой роли выступает специфический белок, который назвали фактором некроза опухолей. Его синтезируют некоторые иммунные клетки, в частности, макрофаги. Отсюда следует, что вакцины Коли в самом деле настраивали иммунную систему на ликвидацию опухолевых очагов, так что он по заслугам вошел в историю медицины в качестве первооткрывателя иммунотерапии рака.
В последние годы онкологи опробовали немало экспериментальных методик противоопухолевой иммунотерапии. Одна из них основана на использовании дендритных клеток, одной из разновидностей клеток иммунной системы. Дендритные клетки сами не по себе не уничтожают раковые новообразования, их задача в другом. Они распознают специфические белки-антигены, находящиеся на поверхности раковых клеток, и затем активируют лимфоциты-киллеры, которые непосредственно атакуют опухоль. Правда, в обычных условиях они делают это не слишком эффективно. Задача иммунотерапии состоит в том, заставить дендритные клетки сильно и прицельно среагировать именно на ту форму рака, которой страдает больной. Встает вопрос, как лучше это сделать?
Обычно в таких случаях онкологи действуют по следующей схеме. Дендритные клетки выделяют из крови ракового больного и затем, уже «в пробирке», заставляют контактировать с опухолевыми антигенами. Одновременно туда же вводят химические стимуляторы, которые помогают клеткам распознавать опухолевые белки. После этого подвергшиеся обучению дендриты вновь вводят тому же пациенту.
К сожалению, пока что практическая ценность этого метода оказалась невысокой. Он неплохо зарекомендовал себя в опытах на животных, но не принес пользы пациентам окологических клиник. Дело в том, что дендритные клетки человека очень неустойчивы и поэтому по большей части погибают при пересадке.
Профессор Муни и его коллеги нашли способ преодолеть это затруднение. Они решили тренировать дендритные клетки не на лабораторном столе, а непосредственно в организме больного. Для этого используется специальный имплант, изготовленный из биоразложимого пористого полимера. Он подсаживается под кожу по соседству с опухолью и приступает к работе по ее уничтожению.
Вот как это происходит. Предназначенный для имплантирования полимерный диск диаметром менее сантиметра загружают специально сконструированной биологической начинкой, которая заполняет его многочисленные поры. После подсадки он высвобождает сигнальные молекулы, которые притягивают к нему дендритные клетки. Когда эти клетки мигрируют в крошечные отверстия на поверхности импланта, они встречают там опухолевые антигены и обучаются их распознавать. Чтобы облегчить им эту задачу, экспериментаторы вводят в те же поры фрагменты бактериальной ДНК, которые значительно усиливают антираковую реакцию дендритных клеток. В каком-то смысле здесь работает старая схема Уильяма Коли, только в совершенно ином исполнении. Хорошо натренированные дендритные клетки покидают имплант, мигрируют в лимфатические узлы животных и там активируют Т-лимфоциты, которые ретиво набрасываются на опухолевые очаги. Таким способом удалось вылечить от меланомы 90% мышей, которых использовали в этих экспериментах. При пробирочном обучении дендритных клеток этот показатель не поднимается выше 60%.
Профессор Муни и его коллеги считают, что у их техники большое будущее. Они полагают, что в полимерных имплантах можно будет тренировать не одни лишь дендриты, но и другие иммунные клетки. Их можно будет обучать бороться не только с опухолями, но и с аутоиммунными заболеваниями, например, диабетом первого типа и ревматоидным артритом. В общем, планы у гарвардских ученых обширные.
В ближайшей перспективе группа Муни намерена все же заниматься иммунотерапией рака. Сейчас гарвардским ученым предстоит проверить, как будут действовать противораковые импланты при подсадке более крупным животным. Кроме этого, надо выяснить, в какой мере они предотвращают развитие метастазов. Если эти эксперименты не принесут разочарований, можно будет планировать клинические испытания новой терапии.
