Исследование, проведенное на мышах и опубликованное 17 июня 2014 года в Журнале клинических исследований, показало, что при изменении гепарина для устранения его разжижающих кровь свойств он может подавлять и уменьшать опухоли нейробластомы, не вызывая сильного кровотечения.«Наше исследование переводит механистические представления о гепарине в потенциальную новую терапию нейробластомы и, возможно, других видов рака», — сказал старший автор Джерард Блоб, доктор медицины, доктор философии, профессор медицины, фармакологии и биологии рака в Duke.Нейробластома — это рак, который возникает в нервной ткани и обычно встречается у младенцев и детей. Хотя нейробластома в целом встречается редко — по данным Американского онкологического общества, ежегодно в США регистрируется 700 новых случаев, — это наиболее распространенный вид рака у младенцев.
Несмотря на многочисленные варианты лечения нейробластомы, выживаемость у детей с запущенным раком составляет менее 40 процентов из-за рецидива заболевания и сохранения остаточных раковых клеток после химиотерапии. Однако одно различие между нейробластомой и другими солидными опухолями заключается в функции стромы или соединительной ткани вокруг опухоли.
«В большинстве случаев мы думаем о строме в солидных опухолях как о плохом, что помогает раку стать более инвазивным. В случае нейробластомы все наоборот: наличие большого количества соединительной ткани вокруг опухоли делает что-то благоприятное для пациентов», — сказал Блоб.
Изучая биологию стромы, исследователи определили, что соединительная ткань производит и высвобождает рецепторы, участвующие в передаче сигналов нервной системы, которые называются протеогликанами гепарансульфата. Гепарансульфатные протеогликаны оказывали дифференцирующее действие на раковые клетки, заставляя незрелые раковые клетки действовать больше как зрелые нейроны и препятствуя их размножению.
Гепарансульфатные протеогликаны структурно сходны с антикоагулянтом гепарином, что привело исследователей к предположению, что гепарин может воссоздать функцию, естественную для стромы. Они вводили гепарин клеткам нейробластомы человека в лабораторных культурах, а также мышам с нейробластомой и обнаружили, что он может дифференцировать раковые клетки и вызывать регресс опухолей у мышей. Однако гепарин вызвал сильное кровотечение, что сделало его непригодным для лечения.«Это то, что вызвало момент« эврики ». Гепарин был эффективен, но вызвал серьезное кровотечение», — сказал Эрик Х. Нельсон, доктор медицинских наук. кандидат Медицинской школы Университета Дьюка и ведущий автор исследования. «Если бы мы смогли найти модифицированный гепарин, который все еще способствовал дифференцировке, но не вызывал антикоагуляции, у нас могло бы быть успешное лечение».
Исследователи изучили структуру гепарина и определили, что, хотя определенные свойства необходимы для антикоагуляции, только некоторые из них важны для передачи сигналов, способствующих дифференцировке. Используя это открытие, они определили производное гепарина, которое по-прежнему позволяет дифференцироваться, но не вызывает антикоагуляции.При тестировании в лабораторных культурах производное гепарина подавляло рост нейробластомы. У мышей это замедлило прогрессирование рака, уменьшило опухоли и продлило жизнь животных.
«Исследование демонстрирует пользу от изучения рака и его биологии», — сказал Нельсон. «Мы начали с исследования стромы опухоли и ее механизма и разработали потенциальную терапию, используя это новое понимание».В настоящее время команда работает над переносом исследования в клинические испытания на людях, чтобы определить, дает ли производное гепарина такое же преимущество для людей, как и для мышей.
«Мы хотим перепрофилировать лекарство, которое уже существует, на благо пациентов», — сказал Блоб. «Что захватывающе в этом, так это то, что существуют другие опухоли, при которых дифференцировка полезна, поэтому есть возможность применить эти идеи к другим видам рака».