Многочисленные исследования, нацеленные на борьбу с раком, постоянно ведутся во всем мире. На первом этапе этой долгой войны ученые стремятся понять механизмы, ответственные за превращение здоровой клетки в раковую клетку. Понимание этих процессов может проложить путь для разработки методов прекращения развития злокачественных заболеваний.
Теперь стало совершенно очевидно, что генетические дефекты играющие центральную роль в механизмах, ответственных за клеточные изменения, ведут к развитию раковых заболеваний. Таким образом, многопрофильное изучение рака начинается с попытки понять начальную роль, которую играют определенные гены в дифференциации и контроле над пролиферацией клеток и в характеристике нарушений в экспрессии генов рака.
Другие исследования направлены на разработку методов предотвращения распространения метастазов рака, основанного на понимании роли иммунной системы в защите организма от раковых клеток. Биологи и клеточные биологи, иммунологи и биофизики сотрудничают в этой междисциплинарной работе. Они используют различные методы молекулярной генетики, иммунологии и микроскопии, а также современные исследовательские технологии, такие как спектроскопия ядерного магнитного резонанса (для выявления рака молочной железы и его лечения).
Достижения ученых Института им. Вейцмана в понимании основных генетических процессов, ответственных за развитие рака, также привели к достижениям в исследованиях, приближающихся к горизонту медицинского применения. Среди них — идентификация одного гена, дефекты которого приводят к развитию многих видов рака, идентификация других генов, которые играют центральную роль в развитии определенных типов лейкемии, разработке вакцины против рака легких, разработке методов трансплантации костного мозга. Разработке фотодинамических соединений, которые предназначены для атаки опухолей рака меланомы.
Глиобластома (или GBM) является наиболее агрессивным раком мозга. Глиобластома или мультиформная глиобластома это одна из наиболее распространенных форм опухолей головного мозга составляющая приблизительно 12-15%. Название опухоли обычно представляется в виде сокращения ГБМ. Несмотря на то что ГБМ наиболее распространенный и агрессивный вид опухоли головного мозга, она встречается относительно реже чем рак кишечника или рак легких.
Глиобластома развивается из глиальных клеток — астроцитов, которые в норме обеспечивают нервным клеткам поддержку и защиту. Считают, что стволовые клетки или незрелые астроциты с генетическими нарушениями инициируют аномальный рост популяции глиобластомных клеток. Эта популяция клеток быстро разрастается и поражает нормальные клетки головного мозга. За последние 25 лет почти нет прогресса в лечении ГБМ, а средняя продолжительность жизни пациентов составляет менее двух лет. Лишь несколько процентов пациентов выживают более чем через пять лет после постановки диагноза. Предварительное клиническое исследование, проведенное исследователями из Университета Пенсильвании и Массачусетской больницы общего профиля в Соединенных Штатах, дало новую надежду на эту болезнь, используя технику, разработанную профессором Зелигом Ашхаром из Института науки Вейцмана.
Одним из самых успешных исследований в последние годы можно назвать исследования начатые еще в 1980-х годах, проф. Ашхаром. Он разработал технологию CAR-T, которая представляет собой генную инженерию иммунных клеток, называемых Т-клетками. Эти клетки, которые все время присутствуют в наших телах, могут разрушать раковые клетки после их обнаружения, но трудностью является обнаружение, зачастую Т-клетки не распознают маркеры злокачественных клеток и не разрушают их.
Эта технология уже знала успехи в клинических испытаниях при лечении различных видов рака крови. В последние месяцы был отмечен успех клинического исследования множественной миеломы, был опубликован исследовательский манускрипт об успехе метода лечения другого из типов лейкемии, ХЛЛ. В клетках крови, таких как лейкемия или лимфома, легко вновь модифицированные клетки атакуют раковые клетки, которые проходят через кровоток.
Для клинического испытания были отобраны десять пациентов с ГБМ, опухоли которых мутировали белком EGFRvIII, который экспрессируется на опухолевых клетках. Каждый пациент получал кровь, из которой Т-клетки были генно-инженерными, чтобы содержать специфический рецептор против мутантного белка. Каждому пациенту была назначена одна доза около 500 миллионов искусственных клеток. Пациентов обследовали каждые несколько дней в течение 28 дней и один раз в несколько месяцев.
Все пациенты, отобранные для экспериментальной терапии, находились в критическом состоянии после того, как все другие методы лечения не удались. Они начали лечение примерно через год после постановки диагноза и выжили в среднем около девяти месяцев после лечения, дольше, чем ожидалось.
Тем не менее, исследователи также могли видеть признаки ингибирования иммунных клеток после проникновения и активации. Это происходит как будто клетки «меряются силами» эта борьба постоянно наблюдается между раковыми клетками и клетками иммунной системы.
Опухолевые клетки выделяют вещества, которые препятствуют действию на них Т-клеток.
Использование CAR-T-клеток для лечения Глиобластомы по-прежнему требует больших исследований. Среди прочего, следует изучить пути повышения эффективности Т-клеток в головном мозге, а также найти способы преодоления механизмов роста, которые ингибируют иммунные клетки. Некоторые препараты, такие как Кетрода, ингибируют этот механизм и уже используются для лечения рака кожи и рака легких. Пока неясно, могут ли такие препараты проникать через гематоэнцефалический барьер и быть эффективными при лечении рака мозга. Однако, учитывая тот факт, что в эффективном лечении GBM в течение многих лет не было достигнуто никакого прогресса, исследование CAR-T может сигнализировать о крупном прорыве в борьбе с этим тяжелым раком.
Терапия, разработанная иммунологом Института Вейцмана Проф. Зелигом Ашхаром для лечения определенного вида рака крови, показал замечательные результаты в раннем этапе клинического исследования, проведенного исследователями в Университете штата Пенсильвания, в Центре рака Абрамсона и Медицинской школе Перельмана. В ходе исследования раковые заболевания у 27 из 29 пациентов вступили в ремиссию или вообще исчезли. Все пациенты в исследовании считались «конченными» людьми с развитыми раковыми заболеваниями, которые исчерпали все другие варианты лечения.
Результаты были опубликованы в журнале Science Translational Medicine. Испытание было проведено в Исследовательском центре рака Фреда Хатчинсона в Сиэтле, штат Вашингтон.
Терапия включала в себя извлечение собственных Т-клеток пациента из его или ее тела и генетическое изменение их таким образом, чтобы они могли распознавать и разрушать опухолевые клетки и оставлять только здоровую ткань. Процесс, так называемый «приемный перенос клеток» “adoptive cell transfer”, включает в себя разработку экстрагированных клеток с новыми рецепторами, известными как химерные антигенные рецепторы, которые предназначены для распознавания белков, специфически обнаруженных на опухолях.
Модифицированные клетки размножаются вне тела, а затем повторно вводятся пациенту. Эти Т-клетки успешно нацеливаются и уничтожают опухолевые клетки в определенном виде рака крови, называемого острый лимфобластный лейкоз.
«Я почувствовал огромное удовлетворение, услышав новости о результатах эксперимента», — говорит профессор. Зелиг Ашхар. «Следующей задачей моей лаборатории и других, работающих над этим, является расширение ее до других видов рака».
Профессор Эшхар был удостоен премии Израиля в 2015 году и престижной премии Массри в 2014 году.
Он начал работать над концепцией терапии в 1980-х годах. Он предположил, что иммунная система с ее надежной популяцией Т-клеток, которая играет центральную роль в системе, имеет ключ к победе над раком. «Мы знали, что Т-клетки обладают способностью разрушать ткань. Вопрос состоял в том, как убедить их атаковать раковые ткани, которые они обычно не признают чужеродными или вредными», — говорит он.
Статью написала канд.вет.наук Эйнгор М.А.
В статье использованы материалы с новостного сайта института им. Вайсмана , Израиль: http://www.weizmann.ac.il/pages/breakthrough-leukemia-therapy