Американські вчені розробили спосіб безпечного використання CAR-Т-клітинної терапії щільних пухлин. Їхній задум ґрунтується на активації CAR-Т-клітин ультразвуком конкретно в місці пухлин, завдяки чому здорові клітини менше вражаються і зменшується ризик виникнення серйозних побічних ефектів лікування. Успішні попередні результати дослідів на мишах опубліковані в журналі Nature Biomedical Engineering.
Т-клітини (червоні) атакують ракову клітину (біла). National Cancer Institute
Що це за тип лікування?
CAR-Т-клітинна терапія — це один із найбільш багатообіцяльних підходів до лікування онкологічних захворювань. Метод базується на посиленні роботи власної імунної системи пацієнта для ефективнішої боротьби з раковими клітинами. Для цього із крові хворого відбирають імунні Т-клітини, а тоді генетично їх модифікують у такий спосіб, щоб вони виробляли на своїй поверхні химерні антигенні рецептори, або CAR (від англійського chimeric antigen receptor), здатні розпізнавали специфічні антигени злоякісних клітин. Потім, коли видозмінені імунні клітини повертають в організм пацієнта, вони краще знаходять ракові клітини, зв'язуються з ними та атакують їх. Поки що таке лікування добре себе зарекомендувало у випадку деяких типів злоякісних хвороб крові, але воно погано спрацьовує у пацієнтів зі щільними пухлинами. Головна проблема у тому, що багато цільових рецепторів таких ракових клітин наявні також у невеликих кількостях у здорових органах та тканинах. Тому при CAR-Т-клітинній терапії знищенню підлягатимуть і здорові клітини, що може спричинити значний токсичний ефект. Але вчені з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго розробили спосіб уникнути цього побічного явища та дати можливість застосувати CAR-Т-клітини на різних типах раку.
Як вчені вдосконалили терапію?
Стандартна терапія передбачає, що CAR-Т-клітини постійно активні, тобто вони весь час експресують химерні антигенні рецептори на своїй поверхні. Натомість вчені взялися розробляти можливість керувати активністю клітин, тобто вказувати їм, коли саме запускати вироблення рецепторів. Вони припустили, що зробити це можна завдяки впливу ультразвуку. Його можна сфокусовано та не інвазивно направляти на конкретні органи, на глибині до кількох десятків сантиметрів, не завдаючи при цьому шкоди організмові. Завдяки цьому можна добитися місцевого нагрівання тканин, тож якщо модифікувати CAR-Т-клітини, щоб вони експресували специфічні рецептори лише в середовищі з високою температурою (наприклад, у нагрітих пухлинах) можна уникнути їхнього впливу на здорові клітини.
Такі модифіковані імунні клітини та ультразвук дослідники випробували на мишах із підшкірними пухлинами. Спочатку тваринам ввели генетично змінені Т-клітини у пухлини, а відтак приклали до шкіри над ними невеликі ультразвукові перетворювачі.
Наскільки ідея виявилася вдалою?
Ультразвукові хвилі швидко нагріли пухлини під шкірою до температури 43 градусів Цельсія, при цьому не вплинувши на навколишні тканини. Цього було достатньо, щоб місцеві CAR-Т-клітини почали експресувати химерні антигенні рецептори, атакуючи злоякісні клітини. У результаті, ріст пухлин зменшився, а системного токсичного ефекту вдалося уникнути. Для порівняння, у мишей на стандартному CAR-Т-клітинному лікуванні враженими виявилися не тільки ракові клітини, а й здорові тканини по всьому організму.
Поки що виглядає так, що ультразвукове керування активністю CAR-Т-клітин є безпечнішим при лікуванні твердих пухлин, ніж стандартна CAR-Т-клітинна терапія. Однак для більшої певності необхідно провести додаткові дослідження на тваринах із різними типами раку, перш ніж перейти до дослідів на людях.