Исследователи из Массачусетского технологического института открыли новый способ заставить иммунную систему атаковать опухоли пациента. Для этого они забирают опухолевые клетки из организма, подвергают их воздействию химиотерапевтических препаратов, а затем возвращают обратно в опухоль. После этого у пациента активизируются собственные Т-клетки, которые начинают уничтожение опухоли.
Иммунотерапия — многообещающая стратегия лечения рака путем стимуляции собственной иммунной системы организма к уничтожению опухолевых клеток. К сожалению, на данный момент она работает только при некоторых видах рака. Одним из типов лекарств, используемых при иммунотерапии рака, служат ингибиторы контрольных точек, которые стимулируют иммунный ответ против опухоли. Контрольными точками иммунного ответа (immune checkpoint inhibitors) называют особые молекулы, выделяемые опухолями, чтобы защититься от иммунной системы. Ингибируя их, то есть останавливая их действие, ученые активизируют защиту организма. Ингибиторы контрольных точек показали успех в лечении некоторых видов рака, но не действуют против многих других.
Под руководством профессора Майкла Яффе (Michael Yaffe) и профессора Даррелла Ирвина (Darrell Irvine) ученые Массачусетского технологического института решили попытаться улучшить действие ингибиторов контрольных точек, комбинируя их с цитотоксическими химиотерапевтическими препаратами, в надежде, что химиотерапия поможет стимулировать иммунную систему к уничтожению опухолевых клеток. Этот подход основан на явлении, известном как смерть иммуногенных клеток, при котором мертвые или умирающие опухолевые клетки посылают сигналы, привлекающие внимание иммунной системы.
Ученые начали с лечения раковых клеток несколькими разными химиотерапевтическими препаратами в разных дозах. Через 24 часа после обработки исследователи добавляли в культуру дендритные клетки (особый тип лейкоцитов), а еще через 24 часа — Т-клетки и затем измеряли, насколько хорошо Т-клетки способны убивать раковые клетки. К своему удивлению, ученые обнаружили, что большинство химиотерапевтических препаратов не очень помогли. Те же, что действительно работали, оказались лучше всего в низких дозах, которые не убивали много опухолевых клеток. Позже исследователи поняли, почему это так: иммунную систему стимулировали не мертвые опухолевые клетки, а клетки, которые были повреждены химиотерапией, но остались живы. «Когда вы создаете клетки, которые имеют повреждение ДНК, но не погибают, при определенных условиях эти живые поврежденные клетки могут послать сигнал, активизирующий иммунную систему», — говорит профессор Майкл Яффе.
Лекарства, которые, по-видимому, наиболее эффективны при таком подходе, — это препараты, вызывающие повреждение ДНК. Исследователи обнаружили, что, когда в опухолевых клетках происходит повреждение ДНК, они активируют клеточные пути, которые реагируют на стресс. Эти пути посылают химические сигналы бедствия, которые провоцируют Т-клетки активизироваться и уничтожать не только эти поврежденные клетки, но и любые опухолевые клетки поблизости.
«Наши результаты идеально согласуются с концепцией, согласно которой "сигналы бедствия" внутри клеток могут взаимодействовать с иммунной системой. Такая теория впервые была предложена Полли Матцингер из Национального института здравоохранения в 1990-х годах, хотя до сих пор не получила всеобщего признания», — говорит профессор Яффе.
В опытах на мышах с меланомой и опухолями груди новый метод полностью устранял опухоли у 40 % мышей. Более того, когда исследователи вводили раковые клетки этим же мышам несколько месяцев спустя, их Т-клетки распознавали их и уничтожали до того, как они могли образовать новые опухоли. Исследователи также пытались вводить препараты, повреждающие ДНК, непосредственно в опухоли, вместо того чтобы обрабатывать клетки вне тела, но они обнаружили, что это оказалось неэффективным, потому что химиотерапевтические препараты также повреждали Т-клетки и другие иммунные клетки рядом с опухолью. Кроме того, введение поврежденных клеток без ингибиторов контрольных точек имело небольшой эффект.
Профессор Яффе надеется протестировать этот подход на пациентах, опухоли которых не поддаются иммунотерапии
Результаты исследования опубликованы в журнале Science Signaling.
