Четверг, 15 Март 2018 18:01

Учёные создали из стволовых клеток вакцину от рака

Автор  Мельникова Елена
Оцените материал
(2 голосов)

Учёные из Медицинской школы Стэнфордского университета (Stanford University School of Medicine), США, создали противораковую вакцину на основе индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (иПСК). Результаты, опубликованные в Cell Stem Cell, показывают, что вакцинация людей собственными иПС клетками от многих видов рака может стать реальностью в ближайшем будущем.

В настоящее время индуцированные плюрипотентные стволовые клетки являются краеугольным камнем регенеративной терапии. В лабораторных условиях из них получают множество различных типов клеток и тканей, способных восстанавливать повреждения, вызванные травмой или болезнью.
В новом исследовании на мышах учёные из Медицинской школы Стэнфордского университета предложили использовать иПСК, чтобы научить иммунную систему атаковать или даже предотвращать опухоли.

ИПС клетки способны выполнять роль вакцины, поскольку, подобно многим раковым клеткам, они функционируют как незрелые клетки-предшественники, которые, в отличие от зрелых, не имеют ограничений роста. Исследователи обнаружили, что инъекция иПСК, генетически идентичных пациенту, но не способных к репликации, иммунизируют организм против онкологических заболеваний.

«Мы обнаружили, что поверхности иПС и раковых клеток похожи», - говорит д.м.н. Джозеф Ву (Joseph Wu), директор Стэнфордского Института по изучению сердечно-сосудистой системы (Stanford's Cardiovascular Institute) и старший автор исследования.

«После иммунизации животного генетически идентичными иПС клетками, иммунная система готова предотвратить развитие рака в будущем. Пока повторение результатов с участием человека ещё только ожидается, наше исследование продемонстрировало, что данные клетки могут однажды служить действенной вакциной против рака».

«Данные клетки, являющиеся компонентом нашей вакцины, обладают сильными иммунногенными свойствами, которые активируют системный, специфический для рака иммунный ответ», - сказал Найджел Коорман (Nigel Kooreman), доктор медицинских наук, ведущий автор исследования. «Мы считаем, что у этого подхода впечатляющий клинический потенциал».

Для создания иПСК исследователи получают образцы клеток из легкодоступного источника, такого как кожа и кровь. Затем клетки обрабатываются транскрипционными факторами, которые заставляют «обращать вспять» их развитие, превращая их в плюрипотентные стволовые клетки, способные дать начало практически любой ткани организма.

Фактически, иПСК сходны по своим свойствам с эмбриональными стволовыми клетками. Одним из ключевых критериев плюрипотентности является способность клеток после введения их животным формировать тератому, доброкачественное образование, состоящее из зачатков эмбриональных тканей (иПСК, используемые в регенеративно-медикаментозной терапии, выращивают в присутствии специальных белков, которые направляют их развитие по пути окончательной специализации в конкретные популяции клеток до клинического применения).

Известно, что у раковых и незрелых клеток также есть много схожих признаков. Так, при онкотрансформации клетки часто обходят естественный механизм, блокирующий нежелательное деление, и начинают активно пролиферировать.

Ву и Коорман решили выяснить, насколько похожи между собой иПСК и раковые клетки. Они сравнивали экспрессию генов двух типов клеток у мышей и людей и обнаружили схожие поверхностные белки, которые могут служить мишенями (эпитопами) для иммунной системы.

Для подтверждения своей гипотезы учёные использовали четыре группы мышей. Первой (контрольной) вводили физраствор, второй – генетически идентичные (собственные) иПСК, которые облучали, чтобы предотвратить образование тератом, третья группа получила адъювант – иммуностимулирующий препарат, а четвёртая – комбинацию облучённых иПСК и адъюванта.

Все животные в каждой группе получали соответствующие инъекции один раз в неделю на протяжении месяца. Затем, для отслеживания потенциального роста опухолей, всем подопытным мышам пересадили клеточную линию рака молочной железы.

Спустя неделю после трансплантации у всех животных в местах инъекции было обнаружено развитие опухоли из пересаженных раковых клеток. Новообразования устойчиво росли в контрольных группах, однако у 7 из 10 мышей, вакцинированных иПСК с адъювантом, они уменьшились. У двоих животных из этой группы произошла полная регрессия рака молочной железы и они прожили ещё более года после трансплантации опухоли.

Аналогичные результаты были получены после того, как Коорман и его коллеги пересадили животным клеточную линию мышиной меланомы и мезотелиомы (разновидность рака лёгких).

Учёные также обнаружили, что Т-клетки вакцинированных мышей способны замедлять рост клеток рака молочной железы у невакцинированных животных. Кроме того, эти Т-клетки также блокировали рост тератомы у мышей, которым вводили необлучённые иПСК. Это показывает, что Т-клетки одинаково распознают эпитопы иПСК и раковых клеток.

«Данный подход особенно эффективен, поскольку позволяет «натренировать» иммунную систему одновременно на множество различных специфических для рака эпитопов», - сказал Коорман.

В дальнейшем исследователи планируют выяснить, будет ли работать данный метод в лабораторных условиях с образцами рака и иммунными клетками человека. Учёные считают, что в случае успеха можно создать вакцину на основе собственных облучённых иПСК как способ предотвращения развития рака в течение нескольких месяцев и даже лет.

В качестве альтернативы иПСК потенциально могут использоваться совместно с адъювантной терапией после операции, химиотерапии или лучевой терапии. Либо в качестве иммунотерапии как способ лечения уже диагностированных злокачественных образований.

«Несмотря на то, что нам предстоит повести ещё множество исследований, сама концепция довольно проста», - сказал Ву. «Мы возьмём вашу кровь, создадим иПС клетки, а затем инъецируем их, чтобы предотвратить в дальнейшем онкологические образования. Я в восторге от будущих возможностей».

Прочитано 1608 раз
Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии