Новости и мнения

Стволовые клетки обнаруживают опухоли на основе жесткости

Техника, продемонстрированная на мышах с использованием сконструированных мезенхимальных стволовых клеток, имеет потенциал как для диагностики, так и для лечения.

F или впервые исследователи генетически сконструировали мезенхимальные стволовые клетки (MSC) для доставки терапевтического средства к опухолевым клеткам на основе их жесткости по отношению к окружающей ткани. В исследовании, опубликованном сегодня (26 июля) в Science Translational Medicine , ученые из Калифорнийского университета в Ирвине сообщают об использовании способности MSC ощущать давление извне для доставки противоопухолевого препарата к опухолям у мышей, снижая ущерб от лекарственного средства до незлокачественного. ткань.

«Жесткость как биомаркер. , , Он длится годами в организме, поэтому для рака очень трудно развить сопротивление, если вы стремитесь к жесткости », – говорит старший автор Вэйан Чжао .

Чжао говорит, что его группа основывала свою работу на двух недавних наблюдениях: биофизические сигналы играют роль в прогрессировании рака, и что стволовые клетки могут ощущать жесткость окружающей среды и соответственно изменять свое поведение.

Рассуждая о том, что чувствительные к жесткости клетки свойства можно использовать для целенаправленной доставки терапевтических средств, его команда разработала геномы MSC человека, разместив промотор, активируемый, когда клетки ощущают внешнее давление, чуть выше по потоку от гена фермента цитозин-деаминазы, который превращает противораковый препарат 5-фторцитозин в его активную форму.

Затем исследователи вводили клетки мышам с опухолями молочной железы, которые метастазировали в их легкие. На следующий день они начали вводить им 5-фторцитозин и продолжали лечение в течение семи дней.

Авторы пишут, что эти мыши жили так же, как мыши, подвергавшиеся той же обработке, но со стволовыми клетками, которые постоянно экспрессировали ген цитозин-деаминазы, но с одним важным отличием. Чжао и его коллеги обнаружили повреждение тканей в легких у мышей, которых лечили клетками, постоянно производящими фермент, и ни одного в легких у других мышей, что говорит о том, что клетки, активирующие жесткость, точно нацелены на опухоли, не нанося вреда здоровым тканям.

Чжао подал патентную заявку на эту технику и планирует коммерциализировать ее через основанную им компанию-стартап.

Идея использования оружия MSC для доставки противоопухолевой терапии не нова, хотя это первое исследование, в котором используются биофизические сигналы в этом процессе. Первое исследование по этой теме было опубликовано в 2002 году, и в настоящее время проводится несколько клинических испытаний, посвященных его жизнеспособности, по словам Фрэнка Марини , исследователя рака в Университете Уэйк Форест и автора этого раннего исследования. Но возможность побочных эффектов, если клетки окажутся не в том месте, была проблемой, говорит он, поэтому специалисты в этой области искали способы гарантировать, что терапия MSC будет направлена ​​только на раковые клетки, а не на здоровые ткани. «Я, конечно, могу представить, что это будет использоваться в качестве защитного выключателя в клинических испытаниях», – говорит он.

Марини говорит, что метод нацеливания на жесткость может быть наиболее полезным для других применений, кроме лечения рака. «Там, где я думаю, это гораздо более перспективно, в основном как диагностический инструмент для определения фиброза», – говорит он, предполагая, что инъецированные клетки могут быть сконструированы для экспрессии репортерных генов и, таким образом, сделать такие массы видимыми для медицинского сканирования.

По словам Селин Дени , исследователя рака в Университетском колледже Лондона, метод определения жесткости может также использоваться для выявления рака на самых ранних стадиях. Новое исследование, по ее словам, «действительно элегантная статья».

Майкл Андреф , исследователь рака в онкологическом центре MD Anderson, который возглавлял исследование противораковых МСК в 2002 году, говорит, что исследование Чжао является «интересным вкладом» и «безусловно, заставляет людей задуматься о возможном использовании этой системы. Но я все равно буду утверждать, что сами по себе MSC одинаково хорошо себя чувствуют – и они также показывают это – опухолям и их метастазам ».

Чжао говорит, что, по его мнению, лучший способ перенести технику в клинику – это вообще отказаться от МСК и применить его для иммунотерапии. Инженерные Т-клетки с поведением жесткости могут повышать их специфичность к уничтожению раковых клеток. Т-клетки «обладают такой способностью уничтожать опухоли, которая на самом деле очень эффективна», говорит он.

L. Liu et al., «Механореагирующие стволовые клетки для нацеливания на метастазы рака через биофизические сигналы», Science Translational Medicine , doi: 10.1126 / scitranslmed.aan2966, 2017.

Обсуждение

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *