Исследователи из Бригама и женской больницы разработали новую наномедицинскую терапию, которая доставляет противораковые препараты в клетки рака легких и повышает способность иммунной системы бороться с раком.

Команда продемонстрировала многообещающие результаты новой терапии раковых клеток в лаборатории и на моделях опухолей легких у мышей, с потенциальным применением для улучшения ухода и результатов лечения пациентов с опухолями, которые не ответили на традиционную иммунотерапию. Их результаты опубликованы в журнале Science Advances .

«Наночастицы уже много лет используются для доставки целевых лекарств к опухолевым клеткам , в то время как иммунотерапия также оказала изменяющее парадигму влияние на то, как мы лечим рак, не позволяя раковым клеткам уклоняться от нашей иммунной системы», — сказал ведущий автор Танмой Саха, доктор философии. Д., преподаватель медицины и исследователь медицинского инженерного отдела в Бригаме.

«Здесь мы, по сути, объединили эти два подхода в одну систему доставки лекарств для лечения немелкоклеточного рака легких ».

Рак легких является основной причиной смертности от рака во всем мире, на его долю приходится более четверти всех смертей, связанных с раком. Немелкоклеточный рак легких (НМРЛ) является наиболее распространенной формой, составляющей примерно 85% всех случаев рака легких.

Одним из популярных методов лечения НМРЛ является использование ингибиторов иммунных контрольных точек — класса препаратов, которые блокируют определенные белки, которые мешают иммунной системе убивать раковые клетки. Однако большинство пациентов с НМРЛ не реагируют на эти препараты, главным образом потому, что лечение нацелено только на один белок (чаще всего PD-L1), который не экспрессируется в больших количествах в большинстве опухолей рака легких.

В результате многим пациентам приходится проходить комбинацию химиотерапии и иммунотерапии, что приводит к стойким побочным эффектам и токсичности.

Эта новая терапия работает путем доставки наночастицы, наполненной противораковым препаратом, прямо к месту опухоли, в то время как антитела, прикрепленные к наночастице, связываются с двумя разными белками (CD47 и PD-L1) на раковых клетках. Этот двойной подход позволяет как врожденной, так и адаптивной иммунной системе обнаруживать и уничтожать раковые клетки, сводя к минимуму токсичность, обычно связанную с существующими методами лечения рака.

«Эта система работает с помощью своего рода эффекта липучки. Вместо того, чтобы просто искать один белок на раковой клетке, за который антитело может захватить, у этих наночастиц есть два», — сказал старший автор Шиладитья Сенгупта, доктор философии, доцент медицина и биоинженер в медицинском отделе Бригама.

«Итак, если раковая клетка не экспрессирует один из белков, на которые нацелены наши наночастицы, она все равно может прикрепиться к другому и доставить лекарство, загруженное в наночастицу, прямо в раковую ткань».

Исследователи задались целью выяснить, какие белки экспрессируются опухолями легких. Они исследовали ткани более 80 человек, больных раком легких. Как только белки были идентифицированы, они выбрали антитела, нацеленные на них. Затем они функционализировали антитела с помощью наночастиц, которые уже были загружены противораковым препаратом.

Затем Саха и его коллеги проверили эффективность наночастиц, сначала визуализировав, насколько хорошо антитела связываются с раковыми клетками в лаборатории. Они провели серию экспериментов для оценки и визуализации возможностей связывания наночастиц и доставки лекарств. Впоследствии они проверили эффективность комплекса на мышиных моделях двух форм рака легких.

Они обнаружили, что раковые клетки мышей усваивали препарат, что приводило к уменьшению размера опухоли без каких-либо серьезных побочных эффектов или токсичности.

Ограничения исследования заключаются в том, что до сих пор терапия тестировалась только на тканях человека в лаборатории и на моделях мышей. Прежде чем перейти к клиническим испытаниям, он должен пройти гораздо более тщательные токсикологические исследования.

Заглядывая в будущее, исследователи надеются адаптировать эту технологию для лечения других типов рака, изучая дополнительные антитела и методы лечения, которые могли бы работать с этим подходом наномедицины.

«Хотя мы видим некоторый успех этой платформы доставки лекарств в доклинических испытаниях, важно помнить, что физиология мыши и человека совершенно различна. Нам нужны дополнительные исследования, прежде чем мы сможем внедрить эту концепцию в клинические испытания , но мы очень рады видеть как этот подход может изменить лечение рака», — сказал Саха.