Цитотоксины из стволовых клеток против рака мозга
Генно-инженерные стволовые клетки синтезируют токсины, убивающие раковые клетки
NanoNewsNet по материалам Harvard Stem Cell Institute:
Scientists engineer toxin-secreting stem cells to treat brain tumors
Ученые Гарвардского института стволовых клеток разработали новый способ использования стволовых клеток в борьбе с раковыми опухолями головного мозга. Группа во главе с нейробиологом Халидом Шахом (Khalid Shah), MS, PhD, которая ранее уже продемонстрировала потенциал стволовых клеток, загруженных убивающим раковые клетки вирусом герпеса, теперь, с помощью генной инженерии, создала стволовые клетки, способные синтезировать и секретировать разрушающие опухоль цитотоксины.
В статье в журнале Stem Cells (Stuckey et al., Engineering toxin-resistant therapeutic stem cells to treat brain tumors) доктор Шах и его коллеги показали, как секретирующие цитотоксины стволовые клетки могут быть использованы для полного уничтожения раковых клеток, оставшихся в мозге мыши после удаления основной опухоли. Такие стволовые клетки имплантируются в полость, оставшуюся после удаления опухоли, инкапсулированными в биоразлагаемый гель. Этот метод решает вопрос доставки, который, вероятно, стал причиной провала недавних клинических испытаний доставляемых в мозг пациентов изолированных цитотоксинов.
«Убивающие рак токсины уже используются с большим успехом при различных формах рака крови, но они не работают так же хорошо при солидных опухолях, так как эти раковые образования менее доступны, а токсины имеют короткий период полувыведения», – объясняет доктор Шах. «Несколько лет назад мы поняли, что для непрерывной доставки терапевтических токсинов в опухоли головного мозга можно использовать стволовые клетки, но сначала мы должны были создать генно-инженерные стволовые клетки, которые сами могли бы противостоять этим токсинам. Теперь у нас есть устойчивые к токсинам стволовые клетки, которые могут вырабатывать и секретировать убивающие рак лекарства».
Цитотоксины смертельны для всех клеток, но в конце 1990-х годов ученые научились помечать их таким образом, что они поглощаются только раковыми клетками с определенными поверхностными молекулами, что позволяет доставлять токсин в раковую клетку, не создавая угрозы для ее нормальных соседей. Оказавшись внутри клетки, цитотоксин нарушает ее способность синтезировать белки, и, в пределах нескольких дней, клетка начинает умирать.
Разработанные доктором Шахом стволовые клетки избегают этой участи потому, что несут мутацию, не позволяющую цитотоксину действовать внутри клетки. Кроме того, в устойчивые к токсинам стволовые клетки внесен дополнительный генетический код, позволяющий им синтезировать и секретировать эти вещества. Сталкивающиеся с цитотоксинами раковые клетки не имеют такой естественной защиты и поэтому погибают. Доктор Шах и его группа индуцировали резистентность к цитотоксинам в человеческих нейральных стволовых клетках, а затем модифицировали их таким образом, что они стали производить адресные токсины.
«Мы протестировали эти стволовые клетки на клинически релевантной мышиной модели рака мозга, имплантировав их в инкапсулированном в гель виде в полость, остающуюся после резекции опухоли», – продолжает доктор Шах. «После проведения всех молекулярных анализов и визуализации для отслеживания ингибирования синтеза белка в опухолях головного мозга мы действительно видим, что токсины убивают раковые клетки и в конечном итоге увеличивают выживаемость животных с моделями резекции опухолей головного мозга».
Инкапсулированные в биоразлагаемый гель синтезирующие цитотоксины стволовые клетки (синие)
помогают убивать клетки раковой опухоли головного мозга в полости, оставшейся после ее резекции (зеленые).
(Фото: Khalid Shah, MS, PhD)
В ближайшее время доктор Шах планирует создать рациональное сочетание секретирующих токсины стволовых клеток с целым рядом других терапевтических стволовых клеток, разработанных его группой, для дальнейшего улучшения результатов лечения мышиных моделей глиобластомы – наиболее распространенной опухоли головного мозга у людей зрелого возраста. Сейчас исследователи добиваются разрешения на проведение клинических испытаний разработанных ими клеточных подходов, которое должно дать FDA. По мнению доктора Шаха, клиническое тестирование его методов лечения может начаться в течение ближайших пяти лет.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
27.10.2014