Генная цепь включается внутри раковых клеток, запускает иммунную атаку: Advance может открыть новые пути для иммунотерапии рака

Схема, которая активирует терапевтический ответ только при обнаружении двух специфических маркеров рака, описана в статье, опубликованной в журнале Cell.Иммунотерапия широко рассматривается как обладающая значительным потенциалом в борьбе с целым рядом видов рака. По словам Тимоти Лу, доцента кафедры биологической инженерии, электротехники и информатики Массачусетского технологического института, этот подход был успешно продемонстрирован в нескольких недавних клинических испытаниях.«В последнее время появилось много клинических данных, свидетельствующих о том, что если вы можете стимулировать иммунную систему правильным образом, вы можете заставить ее распознавать рак», — говорит Лу, глава группы синтетической биологии в Исследовательской лаборатории электроники Массачусетского технологического института. "Некоторыми из лучших примеров этого являются так называемые ингибиторы контрольных точек, когда, по сути, рак ставит стоп-сигналы, [которые не позволяют] Т-клеткам убивать их.

В настоящее время разработаны антитела, которые в основном блокируют эти ингибирующие сигналы и позволяют иммунная система, чтобы действовать против рака ».Однако, несмотря на этот успех, использование иммунотерапии остается ограниченным из-за нехватки опухолеспецифических антигенов — веществ, которые могут запускать ответ иммунной системы на определенный тип рака. Другим препятствием, например, является токсичность некоторых методов лечения при их систематическом воздействии на все тело.Более того, не во всех случаях лечение бывает успешным.

По словам Лу, даже в некоторых из самых успешных тестов только 30-40 процентов пациентов поддаются лечению.В результате сейчас есть толчок к разработке комбинированной терапии, в которой для усиления иммунного ответа используются разные, но дополняющие друг друга методы лечения. Так, например, если один тип иммунотерапии используется для выключения ингибирующего сигнала, производимого раком, и опухоль реагирует повышающей регуляцией второго сигнала, тогда можно использовать дополнительную терапию для нацеливания и на этот, говорит Лу.«Мы считаем, что существует необходимость в разработке гораздо более специфических, целенаправленных иммунотерапевтических методов, которые работают локально на месте опухоли, а не пытаются лечить все тело системно», — говорит он. «Во-вторых, мы хотим производить несколько иммунотерапевтических препаратов из одного пакета и, следовательно, иметь возможность стимулировать иммунную систему множеством различных способов».

Для этого Лу и его команда, в которую входят постдоки Массачусетского технологического института Лиор Ниссим и Минг-Ру Ву, построили закодированную в ДНК генную цепь, предназначенную для различения раковых и нераковых клеток.Схема, которую можно настроить для реагирования на различные типы опухолей, основана на простых логических элементах И, используемых в электронике. Такие логические элементы И будут включать цепь только при наличии двух входов.Раковые клетки отличаются от нормальных клеток профилем экспрессии генов.

Поэтому исследователи разработали синтетические промоторы — последовательности ДНК, предназначенные для инициации экспрессии генов, но только в раковых клетках.Цепь доставляется к клеткам пораженного участка тела с помощью вируса.

Затем синтетические промоторы предназначены для связывания с определенными белками, которые активны в опухолевых клетках, вызывая включение промоторов.«Только когда активируются два из этих промоторов рака, включается сама схема», — говорит Лу.Это позволяет схеме нацеливаться на опухоли более точно, чем существующие методы лечения, поскольку для того, чтобы она отреагировала, необходимо наличие двух специфичных для рака сигнала.

После активации схема экспрессирует белки, предназначенные для направления иммунной системы нацеливания на опухолевые клетки, включая поверхностные Т-клетки, которые заставляют Т-клетки убивать клетки. Схема также содержит ингибитор контрольной точки, предназначенный для снятия тормоза с активности Т-клеток.Когда исследователи протестировали схему in vitro, они обнаружили, что она способна обнаруживать раковые клетки яичников среди других доброкачественных клеток яичников и других типов клеток.Затем они протестировали схему на мышах, которым имплантированы раковые клетки яичников, и продемонстрировали, что она может заставить Т-клетки искать и убивать раковые клетки, не нанося вреда другим клеткам вокруг них.

Наконец, исследователи показали, что схема может быть легко преобразована для нацеливания на другие раковые клетки.«Мы определили другие промоторы, которые были селективными в отношении рака груди, и когда они были закодированы в схему, они будут нацелены на клетки рака груди, а не на другие типы клеток», — говорит Лу.В конечном итоге они надеются, что смогут использовать эту систему для борьбы с другими заболеваниями, такими как ревматоидный артрит, воспалительное заболевание кишечника и другие аутоиммунные заболевания.

Теперь исследователи планируют более полно протестировать схему на ряде моделей рака. Они также стремятся разработать систему доставки для схемы, которая была бы гибкой и простой в изготовлении и использовании.


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *