Теперь новый метод генной терапии, разрабатываемый исследователями из Массачусетского технологического института, является многообещающим средством предотвращения метастазирования опухолей молочной железы.
Лечение, описанное в статье, опубликованной в журнале Nature Communications, использует микроРНК — небольшие некодирующие молекулы РНК, которые регулируют экспрессию генов — для контроля метастазов.
По словам Натали Арци, главного научного сотрудника Института медицинской инженерии и науки (IMES) Массачусетского технологического института (IMES) и доцента медицины в Бригаме и женской больнице, эту терапию можно использовать вместе с химиотерапией для лечения опухолей рака груди на ранней стадии до их распространения. , который руководил исследованием в сотрудничестве с Ноамом Шомроном, доцентом медицинского факультета Тель-Авивского университета в Израиле.
«Идея состоит в том, что если рак диагностируется на достаточно ранней стадии, то, помимо лечения первичной опухоли [химиотерапией], можно также лечить конкретными микроРНК, чтобы предотвратить распространение раковых клеток, вызывающих метастазирование», — говорит Арци.
Известно, что регуляция экспрессии генов с помощью микроРНК играет важную роль в предотвращении распространения раковых клеток. Недавние исследования группы Shomron в Тель-Авиве показали, что нарушение этой регуляции, например, генетическими вариантами, известными как однонуклеотидные полиморфизмы (SNP), может оказать значительное влияние на уровни экспрессии генов и привести к увеличению риска рак.
Чтобы определить конкретные микроРНК, которые играют роль в прогрессировании рака груди и, следовательно, могут потенциально использоваться для подавления метастазирования, исследовательские группы сначала провели обширный биоинформатический анализ.
Они сравнили три набора данных: один для известных SNP; второй — для сайтов, в которых микроРНК связываются с геномом; и третий для генов, связанных с раком груди, которые, как известно, связаны с движением клеток.
Этот анализ выявил вариант или SNP, известный как rs1071738, который влияет на метастазирование. Они обнаружили, что этот SNP нарушает связывание двух микроРНК, miR-96 и miR-182.
Это нарушение, в свою очередь, не позволяет двум микроРНК контролировать экспрессию белка, называемого палладином.
Предыдущие исследования показали, что Палладин играет ключевую роль в миграции клеток рака груди и их последующем вторжении в здоровые органы.
Когда исследователи проводили эксперименты на клетках in vitro, они обнаружили, что применение miR-96 и miR-182 снижает экспрессию уровней палладина, что, в свою очередь, снижает способность клеток рака груди мигрировать и проникать в другие ткани.
«В предыдущих исследованиях обсуждалась роль Палладина в контроле миграции и инвазии (раковых клеток), но никто не пытался использовать микроРНК, чтобы заглушить эти конкретные мишени и предотвратить метастазирование», — говорит Арци. «Таким образом, мы смогли точно определить критическую роль этих микроРНК в остановке распространения рака груди."
Затем исследователи разработали метод доставки сконструированных микроРНК к опухолям рака груди.
Они встроили наночастицы, содержащие микроРНК, в каркас из гидрогеля, который затем имплантировали мышам.
Они обнаружили, что это обеспечивает эффективную и точную доставку микроРНК в целевой участок опухоли рака молочной железы. По словам Арци, лечение привело к резкому сокращению метастазов рака груди.
«Мы можем локально изменить клетки, чтобы предотвратить метастазирование», — говорит она.
Чтобы еще больше повысить эффективность лечения, исследователи затем добавили к наночастицам химиотерапевтический препарат цисплатин. Это привело к значительному снижению как роста первичной опухоли, так и ее метастазирования.
«Мы считаем, что местная доставка намного более эффективна (чем системное лечение), потому что она дает нам гораздо более высокую эффективную дозу груза, в данном случае двух микроРНК и цисплатина», — говорит она.
«Исследование предлагает потенциал для комбинированной экспериментальной терапии с традиционной химиотерапией при метастазировании рака», — говорит Джули Теруя-Фельдштейн, профессор патологии больницы Mount Sinai в Нью-Йорке, которая не принимала участия в исследовании.
Исследовательская группа, в которую также входят докторант Массачусетского технологического института Жоао Конде и аспирант Нурия Олива, оба из IMES; аспирант Авиталь Гилам и докторант Дафна Вайсглас-Волкова из Тель-Авивского университета; и Эйтан Фридман, онкогенет из Медицинского центра им.
Хаима Шибы в Израиле, теперь надеется перейти к более крупным исследованиям этого метода лечения на животных.
"Мы очень довольны результатами, и эффективность кажется действительно хорошей.
Так что следующим шагом будет переход к более крупным моделям, а затем к клиническим испытаниям, хотя впереди еще долгий путь », — говорит Арци.