Биоинженеры из Университета Райса научились побеждать поздние стадии рака у мышей всего за 6 дней. Новый метод может пройти клинические испытания на людях уже в конце года.
Исследователи использовали имплантируемые «фармацевтические фабрики» размером с булавочную головку для непрерывной доставки высоких доз интерлейкина-2, природного соединения, которое активирует лейкоциты для борьбы с раком. Бусины, производящие лекарство, могут быть имплантированы с помощью минимально инвазивной хирургии. Каждый содержит клетки, сконструированные для производства интерлейкина-2, заключенные в защитную оболочку.
Омид Вейсе, доцент кафедры биоинженерии, чья лаборатория производила лечение, сказал, что клинические испытания на людях могут начаться уже этой осенью, потому что одним из ключевых для его команды было как можно быстрее помочь больным раком. Команда выбрала только те компоненты, безопасность которых ранее была доказана для людей, и продемонстрировала безопасность нового лечения в многочисленных тестах.
«Мы вводим имплант только один раз, но фармацевтические фабрики продолжают производить дозу каждый день там, где это необходимо, до тех пор, пока рак не будет устранен», сказал Омид Вейсе. «Как только мы определили правильную дозу, мы смогли уничтожить опухоли у 100% мышей с раком яичников и у семи из восьми с колоректальным раком».
В недавно опубликованном исследовании ученые поместили шарики, производящие лекарство, рядом с опухолями и внутри брюшины, мешкообразной оболочки, поддерживающей кишечник, яичники и другие органы брюшной полости. Помещение в эту полость концентрировало интерлейкин-2 в опухолях и ограничивало воздействие в других местах.
«Главная задача в области иммунотерапии – усилить воспаление опухоли и противоопухолевый иммунитет, избегая при этом системных побочных эффектов цитокинов и других провоспалительных препаратов», сказал соавтор исследования доктор Амир Джазаери, профессор гинекологической онкологии и репродуктивной медицины в техасском онкологическом центре им. М. Д. Андерсона. «В этом исследовании мы продемонстрировали, что "фармацевтические фабрики" позволяют регулировать местное введение интерлейкина-2 и уничтожать опухоли на нескольких моделях мышей, что очень интересно. Это дает веские основания для клинических испытаний».
Интерлейкин-2 – это цитокин, белок, который иммунная система использует для распознавания болезней и борьбы с ними. Это лечение рака, одобренное Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, но Аманда Нэш, аспирантка группы доцента Вейсе и ведущая автор исследования, сказала, что фабрики лекарств вызывают более сильный иммунный ответ, чем существующие схемы лечения интерлейкином-2, потому что гранулы напрямую доставляют более высокие концентрации белка к опухолям.
«Если бы вы вводили такую же концентрацию белка через внутривенную помпу, это было бы чрезвычайно токсично», сказала Аманда Нэш. «С фармацевтическими фабриками концентрация, которую мы наблюдаем в других частях тела, вдали от места опухоли, на самом деле ниже, чем то, что пациенты должны терпеть при внутривенном введении. Высокая концентрация только в месте опухоли».
Аманда Нэш сказала, что тот же общий подход, использованный в исследовании, может быть применен для лечения рака поджелудочной железы, печени, легких и других органов. По ее словам, фабрики по производству лекарств могут быть размещены рядом с опухолями и внутри оболочек, окружающих эти и большинство других органов. И если для лечения конкретной формы рака необходим другой цитокин, гранулы могут быть загружены сконструированными клетками, которые производят это иммунотерапевтическое соединение.
Внешняя оболочка шарика защищает клетки, производящие цитокины, от иммунных атак. Оболочки сделаны из материалов, которые иммунная система распознает как посторонние объекты, но не как непосредственную угрозу, и лаборатория доцента Вейсе использовала это при разработке.
«Мы обнаружили реакции на инородное тело и безопасно и надежно отключили поток цитокинов из капсул на 30 дней», сказал он. «Мы также показали, что можем безопасно провести второй курс лечения, если в этом возникнет необходимость в клинике».
Avenge Bio, стартап из Массачусетса, соучредителем которого является Veiseh, лицензировал технологию производства цитокинов университета Райса.
Исследование финансировалось Техасским научно-исследовательским институтом профилактики рака, Avenge Bio, Emerson Collective, Welch Foundation, Академией стипендиатов Университета Райса, Национальными научным фондом и институтом здравоохранения.
