Между тем, крошечные клетки крови, называемые тромбоцитами, устремляются к началу послеоперационного процесса заживления. Что, если бы эти тромбоциты могли нести противораковые препараты, чтобы уничтожить эти микроопухоли?
Ученые из UNC и NC State разработали способ сделать именно это, и они показали успех в исследованиях на животных, опубликованных сегодня в журнале Nature Biomedical Engineering.«Наша цель состояла в том, чтобы изучить новый и эффективный способ лечения больных раком после операции», — сказал Чжэнь Гу, доктор философии, старший автор, занимающий совместные должности преподавателей в Медицинской школе UNC, Фармацевтической школе UNC Eshelman и штате Северная Каролина. Университетский инженерный колледж.«Существует огромный интерес к разработке новых эффективных стратегий предотвращения рецидива рака после операции.
Среди них значительное внимание уделяется иммунотерапии рака. Но иммунотерапевтические агенты не атакуют напрямую опухоль; они используют иммунную систему организма для уничтожения раковых клеток. "Однако, как объяснил Гу, иммунные клетки могут блокироваться ингибирующими молекулами, которые служат контрольными точками для облегчения или «выключения» реакции иммунной системы. Раковые клетки могут задействовать такие механизмы, чтобы избежать реакции иммунной системы. Стратегию защиты раковых клеток можно преодолеть с помощью агентов-ингибиторов иммунных контрольных точек, включая антитела против PD-1 / PD-L1, некоторые виды которых получили ускоренное одобрение Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA).
«Но остаются проблемы для эффективного использования этих антител-ингибиторов у пациентов», — сказал Чао Ван, доктор философии, ведущий автор статьи и научный сотрудник группы Гу. «В настоящее время антитела не могут эффективно воздействовать на опухолевый участок. Нецелевые антитела и передозировка антител могут вызывать побочные эффекты, такие как аутоиммунное заболевание, которое может повредить клетки нормальных тканей».
Чтобы преодолеть эти проблемы, исследовательская группа Гу использовала иммунотерапию для непосредственного воздействия на остаточные опухоли после операции или операций по удалению первичной опухоли, а не для неспецифической поддержки иммунной системы. Команда Гу разработала новый метод прикрепления специфических антител, борющихся с раком, к поверхности тромбоцитов, которые затем перемещаются к месту раны, чтобы убить раковые микропухоли или циркулирующие опухолевые клетки. Таким образом можно избежать негативных побочных эффектов.
Рак может стать смертельным после операции по удалению первичной опухоли из-за возможности рецидива рака в месте операции и других частях тела.
Кроме того, существует вероятность того, что опухолевые клетки будут циркулировать по телу после операции.«Мы хотели использовать присущую тромбоцитам тенденцию накапливаться в ранах и взаимодействовать с циркулирующими опухолевыми клетками для адресной доставки ингибиторов иммунных контрольных точек», — сказал Гу. «Интересно, что мы обнаружили, что антитело может высвобождаться из активированных тромбоцитов в хирургическом сайта, из-за образования небольших микрочастиц, полученных из тромбоцитов, при активации тромбоцитов. Кроме того, агрегированные тромбоциты могут способствовать привлечению и стимулированию иммунных клеток в операционном поле ».Используя модели животных (у некоторых мышей были опухоли меланомы, у некоторых — опухоли рака молочной железы с тройным отрицательным результатом), команда Гу решила нацелить опухоли с помощью тромбоцитов, содержащих ингибиторы контрольных точек, которые были привлечены к хирургическому ложу для атаки оставшихся микропухолей.
Чтобы имитировать метастазы, команда Гу представила мышам циркулирующие опухоли, с которыми они также смогли бороться.Команда Гу использовала атезолизумаб, ингибитор анти-PDL1, который недавно был ускорен FDA. По словам Гу, для мышей, получавших лечение — по сравнению с их аналогами из плацебо — лечение "значительно" продлило общую выживаемость после операции за счет снижения риска повторного роста рака и метастатического распространения.«Это будет более широкая технология для лечения различных опухолей.
Вот почему мы применили разные типы рака — не только для солидных опухолей, но и для таких видов рака, как лейкемия», — сказал Гу. «Лейкоз — это жидкая циркулирующая опухоль, а опухоли груди и меланома — солидные опухоли, так что это будет очень широкая технология».В дополнение к противоопухолевым ответам, ингибиторы иммунных контрольных точек также были связаны с длительной ремиссией у подгруппы пациентов, сказал Гу.«Работа доктора Гу представляет собой захватывающий и элегантный технологический прогресс в области таргетной терапии рака», — сказала Мелина Киббе, доктор медицины, профессор и заведующий кафедрой хирургии UNC. «Конструирование тромбоцитов для высвобождения PDL1 через микрочастицы позволяет преодолеть несколько проблем, с которыми в настоящее время сталкиваются противораковые терапевты.
В частности, подход доктора Гу может избежать системных побочных эффектов вне мишени, обеспечивая концентрированную доставку лекарственного средства в интересующий участок. Хотя многое еще предстоит выяснить с помощью у этой технологии есть большой потенциал, чтобы оказать существенное влияние на лечение больных раком ».Рак может быть смертельным даже после операции по удалению первичной опухоли, потому что рак может метастазировать в другие части тела, а циркулирующие опухолевые клетки могут оставаться после операции.«Нам нужны новые подходы к лечению метастазов рака и циркулирующих опухолей после операции, и мы думаем, что мы на правильном пути, используя тромбоциты, содержащие антитела, для уничтожения различных типов рака», — сказал Гу.
Это исследование финансировалось Национальными институтами здравоохранения, Фондом Альфреда П. Слоана, NC TraCS и пилотным грантом онкологического центра UNC.