Стволовые клетки с вирусом герпеса против рака мозга
Стволовые клетки, нагруженные уничтожающими злокачественные клетки частицами вируса герпеса, атакуют опухоль головного мозга. Опухолевые клетки окрашены зеленым цветом, нагруженные частицами вируса герпеса стволовые клетки – красным, а инфицированные вирусом герпеса опухолевые клетки – желтым.
Исследователи Института стволовых клеток, входящего в структуру Гарвардского университета, предлагают многообещающий метод повышения эффективности действия онколитических вирусов. Они утверждают, что нанесение геля, содержащего нагруженные вирусными частицами стволовые клетки, на ткани, обнажающиеся при удалении опухоли, значительно улучшает выживаемость мышей с мультиформной глиобластомой – наиболее распространенной и наиболее трудно излечимой злокачественной опухолью головного мозга у взрослых.
Эффективность терапии с использованием онколитических вирусов анализировалась в рамках множества клинических исследований 1 и 2 фаз с участием пациентов с раком головного мозга. К сожалению, эти исследования не принесли ожидаемого успеха. В доклинических экспериментах наиболее перспективными выглядели онколитические штаммы вируса простого герпеса, обладающего способностью инфицировать делящиеся клетки головного мозга. Однако в клинических условиях применение этих штаммов оказалось недостаточно эффективным, так как исследователям не удалось обеспечить присутствие вирусных частиц в зоне опухоли в течение продолжительного периода времени, необходимого для получения положительных результатов терапии.
Авторы, работающие под руководством доктора Халида Шаха (Khalid Shah), решили использовать в качестве переносчиков онколитических вирусов мезенхимальные стволовые клетки, выделенные из костного мозга. Отличительной особенностью этих клеток, способных давать начало различным типам тканей, является их низкая иммуногенность, то есть неспособность вызывать полноценный иммунный ответ в организме реципиента.
Мезенхимальные стволовые клетки были нагружены частицами вируса герпеса, после чего их ввели внутрь глиобластом, сформировавшихся в мозге экспериментальных мышей. Использование нескольких визуализирующих маркеров позволило исследователям наблюдать за вирусными частицами по мере их перемещения из стволовых клеток к поверхности опухоли и, впоследствии, вглубь опухолевого очага.
По словам авторов, 70-75% пациентов с мультиформной глиобластомой проводят хирургическую операцию по удалению опухолевого очага. Более ранние эксперименты на мышиной модели этого хирургического вмешательства продемонстрировали, что введение инкапсулированных в биосовместимые гели мезенхимальных стволовых клеток в зону удаления опухоли является перспективным терапевтическим подходом. Взяв за основу эти данные, авторы инкапсулировали нагруженными частицами онколитического вируса герпеса мезенхимальные стволовые клетки в биосовместимый гель и нанесли полученный материал на ткани, обнажившиеся при удалении опухоли.
Сравнение результатов, полученных при непосредственном введении терапевтических клеток в опухоль и при внесении содержащего их геля в зону удаления опухоли показало, что гель обеспечивал более продолжительную жизнеспособность клеток и предотвращал их вымывание спинномозговой жидкостью. Это позволяло вирусным частицам реплицировать и уничтожать единичные раковые клетки, сохранившиеся после удаления основного опухолевого очага (резидуальные клетки), и обеспечило более высокую выживаемость мышей, прошедших терапию инкапсулированными в гель клетками.
Авторы также отмечают, что проведенные ими эксперименты свидетельствуют о неспособности «голых» частиц вируса герпеса уничтожать резидуальные опухолевые клетки. Это отчасти объясняет не очень впечатляющие результаты клинических исследований терапии онколитическими вирусами без использования стволовых клеток в качестве носителей.
Еще одним недостатком терапии онколитическими вирусами является невосприимчивость к ней некоторых типов опухолей мозга. Для решения этой проблемы ученые создали штамм вируса герпеса, экспрессирующий дополнительный онколитический агент TRAIL. Эксперименты на мышиной модели глиобластомы, созданной из клеток человеческой опухоли, устойчивой к вирусу герпеса, также продемонстрировали улучшенную выживаемость животных.
Авторы отмечают, что адаптация предложенного ими подхода для лечения рака молочной железы, легких и кожи, часто метастазирующих в мозг, требует проведения дополнительных доклинических исследований. В то же время они надеются, что клинические исследования апробированного ими варианта терапии начнутся уже в течение ближайших 2-3 лет.
Статья Matthias Duebgen et al. Stem Cells Loaded With Multimechanistic Oncolytic Herpes Simplex Virus Variants for Brain Tumor Therapy опубликована в Journal of the National Cancer Institute.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Harvard University:
Herpes-loaded stem cells used to kill brain tumors.
20.005.2014