Стволовые клетки помогут в лечении рака

Впервые в истории медицины ученым-фармакологам из Университета Северной Каролины в Чапел Хилл (University of North Carolina at Chapel Hill, UNC, США) удалось превратить клетки кожи в стволовые клетки-охотники, разрушающие глиобластому – агрессивную опухоль головного мозга. Это открытие впервые более чем за 30 лет может предложить новый эффективный способ лечения этого типа рака.

Метод, о котором сообщается в публикации Nature Communications, основан на модернизованной методике получения из клеток кожи индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК). Исследователи широко обсуждали возможности применения этого метода в регенеративной медицине и скрининге лекарств. Теперь специалисты нашли новое применение технологии – в борьбе с раком головного мозга.

«Пациенты остро нуждаются в лучшем лечении», – говорит Шон Хингтген (Shawn Hingtgen), доктор философии, доцент Школы Фармацевтики при UNC (UNC Eshelman School of Pharmacy) и член Комплексного Онкологического Центра Лайнбергера (Lineberger Comprehensive Cancer Center), руководитель исследования.

Уровень двухлетней выживаемости пациентов с глиобластомой составляет лишь 30%, поскольку заболевание плохо поддается лечению. Даже при хирургическом удалении большей части опухоли почти невозможно достичь более глубоких участков опухоли, что неизбежно приводит к повторному росту злокачественного образования. Большинство пациентов погибает в течение полутора лет после постановки диагноза.

Хингтген и его исследовательская группа разработали новый персонализированный метод лечения глиобастомы, в основе которого лежит использование собственных клеток кожи пациента. Новый метод поможет избавиться от глубинных опухолевых клеток, поразив глиобластому.

В своей работе ученые перепрограммировали фибробласты (клетки кожи, вырабатывающие коллаген и компоненты соединительной ткани), превратив их в стволовые клетки нервной ткани. Работая на мышах, группа Хингтгена показала, что эти клетки обладают «врожденной» способностью передвигаться в головном мозге, «обустраиваться» и поражать любые опухолевые клетки. Исследовательская команда также продемонстрировала, что такие стволовые клетки можно модифицировать для синтеза противоопухолевого белка, что нанесет дополнительный удар по раку.

В зависимости от типа опухоли группе Хингтгена удалось увеличить выживаемость мышей от 160 до 220%. Следующие шаги будут сосредоточены на стволовых клетках человека и проверке более эффективных противоопухолевых препаратов, которые можно было бы загрузить в мобильные нейральные стволовые клетки, нацеленные против опухоли.

«Наша работа является новейшим этапом развития технологии стволовых клеток, удостоенной Нобелевской Премии в 2012 г., – говорит Хингтген, – Мы хотим выяснить, будут ли эти индуцированные нейральные стволовые клетки обустраиваться на опухолевых и можно ли их использовать для доставки лекарственных препаратов. Впервые технология прямого репрограммирования клеток используется для лечения рака».

Исследовательская группа также работает над повышением жизнестойкости стволовых клеток в хирургических полостях. Ученые обнаружили, что стволовым клеткам необходима физическая основа, поддерживающая и организующая их, дающая возможность отыскивать опухолевые скопления достаточно долго. «Без подобной структуры стволовые клетки терялись слишком быстро», – поясняет Хингтген, также сообщивший о полученных результатах в журнале Biomaterials.

В этом исследовании ученый и его коллеги нанесли стволовые клетки на одобренный Управлением по надзору за пищевыми продуктами и лекарственными препаратами США (US Food and Drug Administration, FDA) наполнитель, обычно используемый как хирургический клей. Такая физическая основа втрое дольше удерживает стволовые клетки в хирургической полости, обеспечивая более длительную эффективность метода.

Репрограммированные стволовые клетки (зеленого цвета) преследуют и поражают клетки глиобастомы (розового цвета), что потенциально может стать новым более эффективным методом лечения этого типа рака за последние 30 лет. (фото: UNC Eshelman School of Pharmacy)

По материалам University of North Carolina at Chapel Hill

Оригинальная статья:
Juli R. Bagó, Adolfo Alfonso-Pecchio, Onyi Okolie, Raluca Dumitru, Amanda Rinkenbaugh, Albert S. Baldwin, C. Ryan Miller, Scott T. Magness, Shawn D. Hingtgen. Therapeutically engineered induced neural stem cells are tumour-homing and inhibit progression of glioblastoma. Nature Communications, 2016; 7: 10593 DOI: 10.1038/ncomms10593