На первый взгляд использование вирусов для лечения может показаться странным, ибо они ассоциируются с заболеваниями и эпидемиями. Но ученые научились изменять вирусы так, чтобы они были безопасны для здоровых тканей, но могли активно размножаться внутри раковых клеток. Ученые используют против раковых клеток естественный механизм, доставляющий массу проблем здоровым клеткам.
Друг или враг?
Дело в том, что когда вирус проникает в клетку и затем размножается внутри нее, он буквально разрывает клетку изнутри. Такое разрушение целостности клетки называется лизисом, и именно этот процесс ученые обратили против раковых клеток. После разрыва злокачественной клетки высвобождаются фрагменты опухолевых белков, которые для иммунной системы служат сигналом об «очистке» от вредоносных объектов. Иммунитет в свою очередь устраивает зачистку не только от руин некогда раковой клетки, но и уничтожает другие злокачественные образования по всему телу в силу своих возможностей.
Вирусы, нацеленные на раковые клетки, называют онколитическими вирусами. Такие вирусы часто используют в комбинированной терапии вместе с препаратами, которые усиливают иммунный ответ. Подобные комбинации дают синергический эффект, усиливающий результаты воздействия каждого метода в отдельности.
Как работает онколитический вирус?
Для того, чтобы понять, как онколитические вирусы поражают именно раковые клетки, нужно погрузиться в устройство самой клетки и механизмы ее защиты.
Здоровые клетки имеют сложную естественную систему защиты против вирусов — древнейших патогенов. Одним из главных механизмов защиты клетки является система интерферона — белков, которые сигнализируют другим клеткам о наличии вируса, предупреждая их и помогая подготовиться к защите. В случае заражения вирусом в здоровых клетках работают системы, которые могут приостановить производство вирусных белков и предотвратить распространение вируса.
Но раковые клетки отличаются от здоровых. Они часто имеют мутации, которые нарушают защитные пути. Например, повреждение гена p53, белок которого поддерживает целостность ДНК и запускает запрограммированную клеточную гибель — апоптоз. Или же может быть нарушен сигнальный путь, регулирующий рост и деление клеток. Раковые клетки особенно уязвимы для некоторых вирусов из-за подобных мутаций, чем и решили воспользоваться ученые.
Исследователи создают вирусы, которые могут размножаться исключительно в клетках со «сломанными» защитными системами. Такой вирус не будет поражать здоровые клетки.
Онколитические вирусы и иммунная система
Одно из перспективнейших преимуществ онколитических вирусов — их способность «подключать» иммунную систему к борьбе с опухолью. В случае, когда деятельность вируса в клетке оказалась смертоносной, выделяются вещества, сигнализирующие иммунитету о наличии патогенов. Это можно сравнить с «сиреной», которая заставляет клетки активизироваться и учиться распознавать опухолевые клетки по всему телу.
Это особенно важно, потому что многие опухоли умеют «маскироваться» от иммунитета, вырабатывая белки на своей поверхности, которые защищают от обнаружения Т-клетками иммунитета. В случае же поглощения иммунными клетками остатков опухолевой клетки они как бы «учатся», что данный тип клеток опасен, и их надо атаковать.
Именно это свойство онколитических вирусов позволяет применять их в сочетании с другими препаратами. Например, ингибиторы контрольных точек иммунитета — они «снимают тормоза» с иммунного ответа, позволяя ему более активно бороться с раком. Такая комбинированная терапия дает гораздо лучший эффект при лечении, чем каждый из них по отдельности.
Вместо заключения — кастомизация вируса
В будущем онколитические вирусы могут стать частью персонализированного подхода к лечению рака — каждому пациенту будут подбирать свой вирус и схему применения, основываясь на генетике опухоли и индивидуальных особенностях иммунитета человека.
Также ведутся исследования по созданию универсальных вирусов, которые смогут адаптироваться к разным типам опухолей — это заметно снизит производственные затраты и лечение в случае метастазирования. Некоторые ученые внедряют в вирусы дополнительные гены, усиливающие противоопухолевый эффект. Например, ген, кодирующий один из факторов воспаления, как цитокин IL-12 или GM-CSF — белки, которые дополнительно стимулируют иммунный ответ.
Еще одна перспективная идея — использование вирусов в сочетании с CAR-T-терапией — методом, при котором у пациента берут Т-клетки, генетически модифицируют их в лаборатории и возвращают в организм для атаки на опухоль. Сейчас CAR-T — дорогой и опасный метод, но в будущем сочетание с онколитическим вирусом может значительно повысить эффективность лечения.
Ранее мы писали о том, какие еще болезни способна вылечить генная терапия.