Специалисты Научно-технологического университета «Сириус» совместно с коллегами из Нижегородского университета им. Лобачевского нашли способ заставить клетки глиомы погибать так, чтобы иммунитет запоминал их и начинал бороться с ними при повторном появлении. Метод проверен на клетках реальных пациентов, сообщили в пресс-службе «Сириуса».
Глиома — один из самых агрессивных видов рака мозга. Опухоль быстро растет, проникает в здоровые ткани и маскируется от иммунной системы. Даже после операций и химиотерапии прогноз часто остается неблагоприятным. Основная проблема состоит в том, что стандартные методы лечения не приводят к гибели всех клеток в опухолевом очаге. Кроме того, традиционные средства неспособны научить организм бороться с болезнью самостоятельно в будущем, если она вернется. Российские ученые предложили решение, которое может изменить эту парадигму.
В новой работе исследователи доказали эффективность запуска особого механизма смерти путем воздействия фотодинамической терапии на клетки рака головного мозга. Как оказалось, их гибель можно направить по пути ферроптоза — процесса, который не только уничтожает опухоль, но и служит мощным сигналом опасности для иммунитета.
Ранее исследователи уже успешно протестировали такой подход на лабораторных животных, которые полностью излечились. Это важный результат, однако переход к человеческим тканям всегда сопряжен с рисками. Опухоли разных людей генетически и биологически уникальны. Они непредсказуемы и гораздо более разнородны, чем стандартизированные клеточные линии мышей.
В ходе исследования специалисты работали с первичными культурами клеток семи пациентов с разными типами глиом (астроцитомами, олигодендроглиомами и глиобластомами). В клетки вводили фотоактивируемую молекулу — порфиразин III, а затем облучали светом определенной длины волны. Под его действием вещество запускало цепную реакцию окислительного стресса.
Особенная ценность нашей работы заключается в том, что мы перешли от традиционных мышиных моделей к уникальным образцам опухоли, взятым у пациентов. Культуры их клеток ведут себя непредсказуемо и очень по-разному реагируют на воздействие, что было одновременно захватывающим и сложным. Но именно эта вариабельность делает такие исследования особенно важными. Для пациентов с глиомой такие подходы могут стать настоящим прорывом. Теперь мы видим возможность трансляции наших исследований в клинику и использования их как основы для разработки иммунотерапии глиомы.
Несмотря на то, что в клетках разных пациентов препарат накапливался в разных органеллах, исследователям удалось найти оптимальные условия запуска смерти. Была подобрана такая доза препарата, при которой световое воздействие приводило к регулируемой гибели 85% раковых клеток во всех без исключения образцах. То, что клетки умирали не до конца — в данном случае оптимальный результат, потому что процесс их смерти должен быть заметен для иммунитета, а не протекать мгновенно.
Ферроптоз, в отличие от простой некротической гибели, сопровождается выбросом сигнальных молекул, привлекающих иммунные клетки, что может активировать работу дендритных клеток, которые захватывают фрагменты опухоли и представляют их Т-лимфоцитам. В результате, умирающая опухоль сама становится вакциной, способной обучить иммунитет распознавать и атаковать оставшиеся раковые клетки.
Тем временем американские ученые ищут способ победить рак, изучая пищевые потребности раковых клеток.
