Некоторые города борются с бандами с помощью бывших членов, которые обучают детей и лишают банды новых рекрутов. Исследователи из Стэнфордского медицинского университета сделали нечто подобное с раковыми клетками, изменив их таким образом, что они научили иммунную систему организма бороться с тем самым раком, от которого эти клетки произошли.

"Этот подход может открыть совершенно новый терапевтический подход к лечению рака", - сказал Рави Маджети, доктор медицины, доктор философии, профессор гематологии и старший автор исследования. Исследование было опубликовано 1 марта в журнале Cancer Discovery. Ведущий автор - Майлз Линде, доктор философии, бывший аспирант иммунологии, который сейчас работает в Институте рака Фреда Хатчинсона в Сиэтле.

Некоторые из наиболее перспективных методов лечения рака используют собственную иммунную систему пациента для атаки на рак, часто путем снятия тормозов иммунной реакции на рак или обучения иммунной системы распознавать и атаковать рак более энергично. Т-клетки, часть иммунной системы, которая учится распознавать и атаковать новые патогены, такие как вирусы, могут быть обучены распознавать специфические раковые антигены - белки, вызывающие иммунный ответ.

Например, при терапии CAR Т-клетками Т-клетки берутся у пациента, программируются на распознавание конкретного ракового антигена, а затем возвращаются пациенту. Но существует множество раковых антигенов, и врачам иногда приходится угадывать, какие из них окажутся наиболее эффективными.
Как иммунный ответ

Более эффективным подходом было бы обучение Т-клеток распознаванию рака с помощью процессов, которые более точно имитируют естественные процессы в организме, подобно тому, как вакцина учит иммунную систему распознавать патогены. Т-клетки учатся распознавать патогены, потому что специальные антигенпрезентирующие клетки (APC) собирают части патогена и показывают их Т-клеткам таким образом, чтобы сказать Т-клеткам: "Вот как выглядит патоген - идите и возьмите его".

Нечто подобное можно наблюдать и при раке: APC собирают множество антигенов, характерных для раковой клетки. Таким образом, вместо того, чтобы Т-клетки были запрограммированы на атаку одного или нескольких антигенов, они обучаются распознавать множество раковых антигенов и с большей вероятностью будут вести многостороннюю атаку на рак.

Теперь, когда исследователи научились превращать один вид клеток в другой, Маджети и его коллеги догадались, что если они превратят раковые клетки в тип APC, называемый макрофагами, то они, естественно, смогут научить Т-клетки, что атаковать.

"Мы предположили, что раковые клетки, перепрограммированные в макрофаги, могут стимулировать Т-клетки, потому что эти APC несут все антигены раковых клеток, из которых они произошли", - сказал Маджети, который также является профессором RZ Cao, директором Института биологии стволовых клеток и регенеративной медицины и директором Центра Людвига по исследованию и медицине раковых стволовых клеток.

Исследование основывается на результатах предыдущих исследований лаборатории Маджети, показавших, что клетки, взятые у пациентов с одним из видов острой лейкемии, могут быть преобразованы в нелейкемические макрофаги, обладающие многими свойствами APC.

В текущем исследовании ученые запрограммировали лейкозные клетки мыши таким образом, что некоторые из них могли превратиться в APC. Когда они испытали свою стратегию вакцины против рака на иммунной системе мышей, мыши успешно избавились от рака.

"Когда мы впервые увидели данные, свидетельствующие об избавлении от лейкемии у мышей с работающей иммунной системой, мы были потрясены", - сказал Маджети. "Мы не могли поверить, что это сработало так хорошо, как сработало".

Другие эксперименты показали, что клетки, созданные из раковых клеток, действительно действовали как антиген-представляющие клетки, которые сенсибилизировали Т-клетки к раку. "Более того, мы показали, что иммунная система запомнила то, чему научили ее эти клетки", - сказал Маджети. "Когда мы повторно ввели рак этим мышам через 100 дней после первоначальной инокуляции опухоли, у них все еще был сильный иммунологический ответ, который защитил их".

Мы задались вопросом: "Если это работает с лейкемией, то будет ли это работать и с твердыми опухолями?". сказал Маджети. Команда проверила тот же подход, используя фибросаркому мыши, рак молочной железы и рак кости. "Трансформация раковых клеток из твердых опухолей была не такой эффективной, но мы все равно наблюдали положительные результаты", - сказал Маджети. При всех трех видах рака создание APC, полученных из опухоли, привело к значительному улучшению выживаемости".

Наконец, исследователи вернулись к исходному типу острой лейкемии. Когда полученные из клеток лейкемии человека APC были подвергнуты воздействию человеческих Т-клеток того же пациента, они наблюдали все признаки, которые можно было бы ожидать, если бы APC действительно учили Т-клетки атаковать лейкемию.

"Мы показали, что перепрограммированные опухолевые клетки могут привести к стойкой и системной атаке на рак у мышей и аналогичной реакции с иммунными клетками пациента", - сказал Маджети. "В будущем мы сможем извлекать опухолевые клетки, превращать их в APCs и возвращать пациентам в качестве терапевтической противораковой вакцины".

"В конечном счете, мы сможем вводить пациентам РНК и трансформировать достаточное количество клеток для активации иммунной системы против рака без необходимости сначала удалять клетки", - сказал Маджети. "На данный момент это научная фантастика, но мы заинтересованы двигаться именно в этом направлении".