Наночастицы перепрограммируют иммунные клетки для борьбы с раком

Исследователи из Онкологического исследовательского центра Фреда Хатчинсона разработали биоразлагаемые наночастицы, способные генетически перепрограммировать иммунные клетки (T-клетки) на распознавание и уничтожение раковых клеток — пока те ещё находятся внутри организма.

В исследовании, опубликованном 17 апреля в Nature Nanotechnology, команда показала, что перепрограммированные с помощью наночастиц T-клетки могут быстро уничтожить или замедлить прогрессирование лейкемии в мышиной модели.

"Наша технология — первая, которая позволяет быстро придать T-клеткам способность распознавать опухоль без их извлечения и лабораторной обработки", — сказал старший автор исследования доктор Маттиас Стефан.

Перепрограммированные клетки начинают работать в течение 24–48 часов и продолжают продуцировать рецепторы в течение нескольких недель.

Тело как лаборатория генной инженерии

В новом методе все этапы перепрограммирования T-клеток происходят внутри организма, создавая потенциальную армию "серийных убийц" рака за несколько дней.

Исследователи разработали наночастицы, несущие гены, кодирующие химерные антигенные рецепторы (CAR), которые нацелены на рак. Наночастицы помечены молекулами, заставляющими их прилипать к T-клеткам, которые затем поглощают частицы. Внутри клетки наночастицы направляются к ядру и там растворяются.

Новые CAR-гены встраиваются в хромосомы в ядре, что позволяет T-клеткам начать производить CAR уже через один-два дня.

Эффективность в модели лейкемии

В доклинической мышиной модели лейкемии стратегия с наночастицами сравнивалась с химиотерапией с последующей инфузией CAR-T-клеток, полученных в лаборатории (по аналогии с текущей терапией).

CAR-T-клетки, созданные с помощью наночастиц, показали сопоставимую эффективность с инфузированными CAR-T-клетками. Оба лечения увеличили среднюю выживаемость до 58 дней по сравнению с медианной выживаемостью около двух недель в контрольной группе.

Перспективы и следующие шаги

Технология находится на ранней стадии и должна преодолеть несколько барьеров перед испытаниями на людях. Ведутся работы по обеспечению безопасности системы доставки и экспрессии генов, а также налаживанию производства наночастиц клинического уровня.

Потенциально метод может быть применён не только против рака, но и для лечения инфекционных заболеваний (гепатит, ВИЧ), где требуется быстрое усиление иммунного ответа.

"Мы надеемся, что это можно будет использовать при инфекционных заболеваниях... Вам нужно лишь крошечное количество запрограммированных T-клеток для защиты от вируса", — пояснил Стефан.

Исследование финансировалось Инициативой по иммунотерапии центра Фреда Хатчинсона, Обществом по борьбе с лейкемией и лимфомой, Национальным научным фондом и Национальным институтом рака.