14 октября 2019, понедельник, 18:21
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Клеточный спецназ: найти и уничтожить опухоль

Ученые из США перепрограммировали клетки кожи, чтобы те смогли бороться с опухолью мозга. Первый удачный эксперимент был проведен на лабораторных мышах. В результате опухоли мышей сократились до 2 % – 5 % от первоначального размера. Хотя метод еще не проверен на людях, он может в один прекрасный день дать врачам быстрый способ разработки персонализированного лечения агрессивных видов рака, таких как глиобластома, которая убивает большинство пациентов за 12 – 15 месяцев. В опыте с мышами создание самонаводящихся на опухоль клеток потребовало всего четыре дня.

Глиобластомы относятся к такому типу опухолей, которые очень сложно удалить хирургическим путем. Опухоль возникает из клеток нейроглии, окружающих нейроны и обеспечивающих их работу. Такие опухоли, как правило, не имеют четких границ.

Клетки глиобластомы, как и других видов опухолей, выделяют химический сигнал, привлекающий стволовые клетки. Обычно эту роль играют специфические белки IGF-1 и SDF-1, которые в здоровом организме служат сигналом, привлекающим стволовые клетки к местам повреждений, чтобы там они могли дифференцироваться в клетки нужного типа и заместить их. Это явление называют «хоумингом стволовых клеткок». В случае опухоли стволовые клетки укрепляют ее дополнительной тканью.

Поскольку нормальные стволовые клетки больного начинают активно мигрировать в район опухоли, возникает естественная мысль сделать такие клетки средством борьбы с глиобластомой. Для этого нужно снабдить их соответствующим оружием, убивающим клетки опухоли. В качестве такого оружия обычно используются гены белков, связанных с иммунным ответом. Например, ген токсичных для клеток опухоли белков Tag7 или IL12.

В предшествующих исследованиях для этой цели пытались использовать нейральные стволовые клетки, которые дают начало нейронам и другим клеткам головного мозга. Но лишь немногие разработки были доведены до стадии проверки на пациентах, так как получить нейральные стволовые клетки очень трудно. Их можно взять непосредственно у самого пациента, от донора или же получить генетическим перепрограммированием взрослых клеток. Но получение нейральных стволовых клеток от человека предполагает хирургическое вмешательство, а перепрограммирование взрослых клеток увеличивает вероятность их перерождения в опухолевые стволовые клетки. Использование клеток донора к тому же поставит врачей перед проблемой иммунного ответа организма пациента на введение чужеродных клеток.

Группа Шона Хинчена (Shawn Hingtgen) из Университета Северной Каролины искала способ упростить процесс генетического перепрограммирования клеток для борьбы с глиобластомой. Обычно клетки кожи (фибробласты) превращают в плюрипотентные индуцированные стволовые клетки (подробнее этот процесс описан в отдельном очерке), а затем добиваются их дифференциации в нейральные стволовые клетки, которые и отправляют мигрировать к месту опухоли. Теперь, как утверждают исследователи, им удалось превратить этот процесс в одношаговый. О своих экспериментах они рассказали в журнале Science Translational Medicine.

«Мини-мозг», выращенный из стволовых клеток в Институте молекулярной биологии в Австрии. Фото: IMBA/Madeline A. Lancaster

Проверка на клеточных культурах в чашках Петри показала, что полученные клетки имеют способность к хоумингу. Они упорно стремились к клеткам глиобластомы, преодолевая расстояние в 500 микрон за 22 часа, и удачно прикреплялись к опухолевым клеткам.

В дальнейших экспериментах Хинчен и его коллеги проверили способность полученных клеток доставлять средство борьбы с раком к глиобластоме в организме мышей. Опухоли мышей, получивших инъекцию перепрограммированных клеток, уменьшились в размере в 20 – 50 раз по сравнению с контрольной группой. Продолжительность жизни мышей, получивших инъекции, выросла почти в два раза. У некоторых мышей исследователи удалили остатки опухоли после воздействия на нее перепрограммированными клетками и провели дополнительное лечение, вводя новые клетки в место бывшей опухоли. В результате количество остаточных опухолей, развившихся из выживших клеток первичной опухоли, сократилось в 3,5 раза по сравнению с контрольной группой.

Тем не менее, предстоят еще эксперименты, чтобы определить способности полученных клеток к миграции. В человеческом мозге им предстоит преодолевать расстояние в несколько миллиметров или даже сантиметров, чтобы найти и уничтожить клетки опухоли. А это значительно больше, чем 500 микрон, которые они прошли в эксперименте.

Ряд исследователей ставит под сомнение необходимость перепрограммировать собственные клетки пациента. Например, специалист по стволовым клеткам Эван Снайдер (Evan Snyder) из Института медицинских исследований Сэнфорда – Бернэма – Пребиса (Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute) в Сан-Диего считает, что иммунный ответ организма на чужие клетки будет способствовать уничтожению опухоли.

Сейчас группа Хинчена проводит эксперименты по использованию мигрирующих стволовых клеток для уничтожения уже человеческих клеток глиобластомы. Пока они находятся на стадии проверки в клеточных культурах.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: [email protected]
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.