Чтобы объяснить свое новое оружие в войне против метастатического распространения рака в кости, Кан использует метафору из фильма: «День независимости».В блокбастере 1996 года люди Земли сопротивляются инопланетным злоумышленникам, используя компьютерный вирус, чтобы вывести из строя щиты, охраняющие космические корабли злоумышленников.
Новое антитело, разработанное в сотрудничестве лаборатории Канга с фармацевтической компанией Amgen, работает аналогичным образом. Антитело 15D11 борется с метастазами в кости, подрывая защитную стратегию рака и позволяя химиотерапии работать.«Лаборатория Кан в первую очередь изучает метастазы рака груди — то, как раковые клетки распространяются от груди к другим органам — потому что подавляющее большинство больных раком убивает не исходная опухоль, а скорее метастазы», ??- сказал Ханьцю Чжэн, бывший научный сотрудник. с Кангом и ведущим автором исследования, опубликованного 11 декабря в журнале Cancer Cell, который сейчас является доцентом Университета Цинхуа в Китае.
«В нашем проекте особое внимание уделялось метастазам в кости и тому, как раковые и костные клетки« общаются »друг с другом посредством молекулярной передачи сигналов», — сказала Ребекка Танг, выпускница 2016 года, которая работала с Кангом в течение трех лет и сейчас учится на медике в университете. Пенсильвании. «Предыдущая работа в лаборатории показала, что молекула под названием Jagged1 является важной частью этого перекрестного взаимодействия и облегчает метастазирование клеток рака груди в кости. Поэтому мы хотели посмотреть, можем ли мы предотвратить или уменьшить метастазирование с помощью антитела под названием 15D11, чтобы заблокировать Jagged1. "Здоровые кости постоянно пополняются в два этапа: остеокласты (скрубберы) удаляют слой кости, а затем остеобласты (восстановители) пополняют кость новым материалом.
«Так же, как если у вас плохой подъезд, и вы используете экскаватор, чтобы удалить старую поверхность, а затем вы кладете ее новый слой — так вы сохраняете целостность и прочность костной ткани», — сказал Канг.Но у онкологических больных эта система может быть захвачена опухолями костей, сказал он. Скрубберы могут работать с перегрузкой, удаляя костную ткань почти до тех пор, пока не останется почти ничего, или восстановителей можно обманом заставить стимулировать рост опухолевых клеток и защитить их во время химиотерапии.«Опухоли по существу прячутся в колыбелях остеобластов», — сказал Канг.
Первоначально исследователи думали, что 15D11 будет работать только против опухолей с высокой экспрессией Jagged1, но затем они обнаружили кое-что удивительное. Когда они объединили свои антитела с химиотерапией, это сработало намного лучше, чем любое лечение по отдельности, даже в опухолях без высокого уровня Jagged1.
«В объединении двух агентов есть синергия, — сказал Чжэн. «Сама по себе химиотерапия обычно не очень эффективна против метастазов в кости». Он может привести к первоначальному снижению опухолевой нагрузки, но только до тех пор, пока он не начнет индуцировать экспрессию Jagged1 в восстанавливающих клетках (остеобластах), которые опухоли могут использовать в качестве защиты.В большинстве случаев лечения метастазов в кости это происходит, когда опухоли становятся устойчивыми к химиотерапии, и лечение перестает работать.
Но поскольку 15D11 специально нацелен на Jagged1, антитело устраняет защитный эффект восстановителей, позволяя химиотерапии продолжать сдерживать рак.Чтобы подтвердить, что Jagged1 из остеобластов защищает раковые клетки в кости, Канг сотрудничал с доктором Бренданом Ли из Медицинского колледжа Бейлора, чтобы создать генетически модифицированный штамм мышей, который экспрессирует Jagged1 в костных клетках, что делает мышей гораздо более восприимчивыми к росту рака груди. клетки в кости.В экспериментах Канга мыши, получавшие комбинированное лечение антителом и химиотерапией, оставались относительно здоровыми по сравнению с быстро ухудшающимися условиями у мышей, получавших либо 15D11, либо только химиотерапию.
В одном эксперименте объем опухоли в кости уменьшился более чем в 100 раз при комбинированном лечении.«Это замечательный ответ, который мы никогда не наблюдали ни в одном из наших предыдущих тестов терапевтических агентов против метастазов в кости у мышей», — сказал Канг.
Хотя исследователи не исследовали другие виды рака, которые также часто метастазируют в кости, такие как рак простаты, Канг подозревает, что антитело подействует и на них.По его словам, Канг надеется на быстрый путь к подготовке антител для испытаний на людях. Поскольку антитело уже полностью человеческое, созданное на «гуманизированной мыши», генетически созданной Amgen, следующим шагом будут клинические испытания на пациентах, если Amgen или другой фармацевтический партнер решит двигаться дальше.
«Эта работа представляет собой большой шаг вперед», — сказал доктор Рассел С. Тайчман, заместитель декана по исследованиям в Школе стоматологии Мичиганского университета, который не принимал участия в этом исследовании. «Разработка новой терапевтической мишени (антитела), которая может быть полезна для людей, может изменить клиническую картину [для] пациентов с ранним заболеванием и тех, у кого развиваются прямые метастазы. … И снова группа Канга далеко продвинулась вперед. из парка! "