Стволовые клетки, нагруженные онколитическим герпесвирусом, поражают опухоль мозга

Ученые из Гарвардского Института Стволовых Клеток (Harvard Stem Cell Institute, HSCI) при Массачусетском Многопрофильном Госпитале (Massachusetts General Hospital) нашли эффективный способ борьбы с опухолевыми клетками с использованием онколитических вирусов. Исследователи сообщают, что нанесение на опухоли геля, содержащего нагруженные вирусом стволовые клетки, значительно повышает выживаемость у мышей с мультиформной глиобластомой – наиболее часто встречающейся опухоли мозга у взрослых, тяжело поддающейся лечению.

Результаты работы, проведенной под руководством Халида Шаха (Khalid Shah), ведущего преподавателя HSCI, опубликованы в Journal of the National Cancer Institute. Шах возглавляет Лабораторию Молекулярной Нейротерапии и Визуализации при Массачусетском Госпитале.

Убивающие опухоль онколитические вирусы используются в 1 и 2 фазах многочисленных клинических испытаний препаратов для лечения опухолей мозга, однако их успех незначителен. В доклинических испытаниях онколитические герпесвирусы 1 типа подавали значительные надежды, поскольку они способны естественным образом инфицировать злокачественные клетки мозга. Однако успешные результаты не воспроизводились при применении методики на пациентах. Проблема, которую предыдущие исследователи не могли преодолеть, заключалась в том, как заставить герпесвирусы в месте опухоли работать достаточно долго.

Шах и его группа обратились к мезенхимным стволовым клеткам – типу клеток, дающих начало ткани костного мозга, и являющихся очень привлекательным способом доставки лекарственных препаратов в связи с минимальным иммунным ответом организма на них и возможностью использования для переноса онколитических вирусов. Шах и его коллеги загрузили герпесвирусы в МСК человека и инъецировали клетки в глиобластомную опухоль мыши. Использование множественных маркеров визуализации дало возможность наблюдения перехода вирусов из клеток в первые слои клеток опухоли мозга и затем во все опухолевые клетки.

Вопрос заключался в переносе методики в клиническую практику.

«Известно, что 70-75% пациентов, страдающих глиобластомой, проводится операция по уменьшению объема опухоли. Ранее мы показали, что МСК, инкапсулированные в биосовместимые гели, можно использовать в качестве терапевтических агентов у модельных мышей, и они уменьшают объем опухоли, - продолжает исследователь, - Таким образом, мы нагрузили МСК онколитическим герпесвирусом и инкапсулировали их в биосовместимые гели, которые напрямую перенесли в окружающую опухоль ткань после хирургической операции. Затем мы сравнили эффективность нагруженных вирусом инкапсулированных МСК с прямой инъекцией вируса в полость после удаления опухоли».

Используя белки визуализации для наблюдения в режиме реального времени за борьбой вируса с опухолью, группа Шаха заметила, что гель позволяет клеткам оставаться живыми гораздо дольше, благодаря чему вирус реплицируется и поражает остаточные клетки, которые невозможно удалить хирургическим путем. Это привело к более высокому уровню выживаемости мышей, получавших гель-инкапсулированные стволовые клетки.

«Они выживали, поскольку вирус не вымывался спинномозговой жидкостью, наполняющей полости мозга, - рассказывает Шах, - В предыдущих исследованиях, когда мы напрямую инъецировали вирус в образовавшуюся полость, дальнейшая его судьба не прослеживалась. Однако наша визуализация и параллельное сравнение показали, что «голый» вирус редко поражает остаточные опухолевые клетки. Это объясняет, почему результаты клинических испытаний с онколитическими вирусами были столь скромными».

Кроме того, исследователи учли другой недостаток вирусов, поражающих опухоль, заключающийся в том, что не все опухоли мозга чувствительны к такой терапии. Решение было найдено в создании онколитических герпесвирусов, экспрессирующих дополнительный противоопухолевый агент TRAIL. У мышей с моделью глиобластомы, созданной из клеток опухоли мозга, устойчивых к герпесвирусу, лечение приводило к увеличению выживаемости животного.

«Наш подход поможет преодолеть проблемы, связанные с нынешними клиническими процедурами, - говорит Шах, - Работа найдет прямое применение в дизайне клинических испытаний с использованием онколитических вирусов не только для лечения опухолей мозга, но и других солидных опухолей».

Необходимы дальнейшие клинические испытания по использованию нагруженных герпесвирусом стволовых клеток для исследования лечения рака молочной железы, легких и рака кожи, метастазирующих в мозг. По мнению Шаха, клинические испытания данного подхода начнутся в ближайшие 2-3 года.

По материалам Harvard University

Оригинальная статья:
Matthias Duebgen, Jordi Martinez-Quintanilla, Kaoru Tamura, Shawn Hingtgen, Navid Redjal, Hiroaki Wakimoto And Khalid Shah. Stem Cells Loaded With Multimechanistic Oncolytic Herpes Simplex Virus Variants for Brain Tumor Therapy. Journal of the National Cancer Institute, May 2014 DOI: 10.1093/jnci/dju090