Исследователи добились полного устранения опухолей у мышей с глиобластомой, самой смертоносной формой рака мозга, с помощью новой неинвазивной терапии, доставляемой через назальные нанокапли. Прорыв, подробно описанный в этом месяце в журнале PNAS, использует точно сконструированные наноструктуры для активации иммунной системы непосредственно в мозге, преодолевая основное препятствие в иммунотерапии рака.
Почему Глиобластома Остается Неизлечимой
Глиобластома развивается из звездчатых клеток мозга (астроцитов) и поражает примерно трех из 100 000 американцев. Её агрессивный рост и устойчивость к традиционным методам лечения делают её почти всегда смертельной. Основная проблема заключается в доставке эффективных лекарств через гематоэнцефалический барьер, защитный щит, который не позволяет большинству препаратов достигать опухоли.
«Мы стремились обойти этот барьер и стимулировать иммунную систему для борьбы с глиобластомой без инвазивных процедур», — объяснил доктор Александр Стег, профессор нейрохирургии Вашингтонского университета в Сент-Луисе. «Наше исследование доказывает, что точно разработанные наноструктуры могут безопасно активировать мощные иммунные пути глубоко внутри мозга».
Возрождение Иммунитета в «Холодных» Опухолях
Глиобластома считается иммунно «холодной» опухолью, что означает, что она не вызывает естественного иммунного ответа. В отличие от «горячих» опухолей, которые лучше реагируют на иммунотерапию, глиобластома избегает обнаружения. Ученые стремились стимулировать путь STING (стимулятор генов интерферона), который активирует иммунную защиту при обнаружении чужеродной ДНК.
Предыдущие препараты, активирующие STING, быстро разрушались и требовали прямого введения в опухоль, что является крайне инвазивным методом. Исследователи искали неинвазивное решение.
«Мы хотели избавить пациентов от ненужных процедур», — сказала доктор Аканша Махаджан, постдокторский исследователь. «Мы предположили, что наноплатформы могут доставлять эти препараты без хирургического вмешательства».
Нанокапли: Золотые Ядра для Доставки из Носа в Мозг
Команда сотрудничала с доктором Чадом Миркиным из Северо-Западного университета, который разработал сферические нуклеиновые кислоты (SNA) — наночастицы, плотно покрытые ДНК или РНК. SNA более эффективны для доставки лекарств, чем традиционные методы.
Исследователи разработали SNA с золотыми наночастицами в качестве ядра и фрагментами ДНК, которые активируют путь STING в иммунных клетках. Частицы вводились через носовые проходы, используя прямое нервное соединение с мозгом.
Это первый случай, когда нанотерапия вызвала иммунный ответ против опухолей мозга путем интраназальной доставки.
Отслеживание Нанокапель в Реальном Времени
Исследователи пометили SNA флуоресцентным маркером, обнаруживаемым с помощью ближнего инфракрасного света. Введенные мышам с глиобластомой, частицы перемещались по пути лицевого нерва в мозг.
Там иммунный ответ концентрировался в иммунных клетках, прилегающих к опухоли. Активность также была обнаружена в близлежащих лимфатических узлах, но распространение было ограничено, что сводило к минимуму побочные эффекты. Путь STING активировался в иммунных клетках, вызывая более сильную противораковую атаку.
Комбинирование Терапий для Полного Устранения
В сочетании с лекарствами, активирующими Т-лимфоциты (другая ключевая иммунная клетка), двухдозовая нанотерапия уничтожила опухоли у мышей и обеспечила длительный иммунитет против рецидива. Эти результаты превзошли результаты существующих STING-нацеленных терапий.
Доктор Стег подчеркнул, что стимуляция STING сама по себе не излечит глиобластому, поскольку опухоль использует несколько тактик иммунного уклонения. Его команда сейчас разрабатывает наноструктуры с несколькими иммуноактивирующими функциями для более широкого терапевтического воздействия.
«Этот подход дает надежду на более безопасное и эффективное лечение глиобластомы и других видов рака, устойчивых к иммунотерапии», — заключил доктор Стег. «Это важный шаг к клиническому применению».
Это исследование было профинансировано Национальным институтом рака и различными благотворительными организациями. Раскрытие информации включает финансовые связи между исследователями и компаниями, разрабатывающими терапевтические платформы SNA.
