С помощью нанотехнологий инженеры-биомедики разработали метод стимуляции природных клеток-киллеров в иммунной системе для более эффективного распознавания и уничтожения раковых клеток в лимфоузлах. Метод успешно протестирован на мышах, и если он положительно зарекомендует на себя на людях, то появится возможность останавливать процесс распространения рака по лимфосистеме на другие органы.
Исследователи из Корнелльского университета (Нью-Йорк, США) описали процесс создания и тестирования «супер убийц» в статье, опубликованной в журнале «Biomaterials» («Биоматериалы»).
Майкл Р. Кинг, профессор биомедицинской инженерии, говорит: «Мы хотим, чтобы было навсегда покончено с метастазами, распространяющимися через лимфоузлы».
Как работают клетки-киллеры
Природные клетки-киллеры представляют собой тип лимфоцитов (Т-лимфоциты) в иммунной системе, которые воздействуют на атипичные клетки, в частности, провоцирующие бластому, и клетки, зараженные вирусами.
После распознавания «мишени», Т-киллеры прикрепляются к ней и внедряют в нее токсичные молекулы. Они нарушают ход нескольких процессов внутри клетки-мишени, вызывая апоптоз, или клеточную гибель.
Что обнаружили ученые
Профессор Кинг со своими коллегами обнаружили, что ученые способны значительно усилить разрушительный эффект путем присоединения к Т-лимфоцитам белка под названием TRAIL (ФНО-зависимый апоптоз-индуцирующий лиганд) и преобразования их в «супер убийц». Т-киллеры внедряют TRAIL в раковые клетки и инициируют их гибель и распад.
В эксперименте на мышах исследователи продемонстрировали, что присоединение TRAIL к Т-лимфоцитам может привести к гибели раковых клеток, попадающих в кровоток, и препятствию их внедрения в легкие, почки, печень и другие органы.
Лимфатические узлы – основной путь распространения рака в теле, присутствие там раковых клеток создает условия для прогрессирования заболевания. После попадания злокачественных клеток в лимфоузлы, шансы человека на выживание значительно снижаются.
Кинг и коллеги обнаружили, что у мышей раковые клетки уничтожаются в лимфоузлах при введения липосом, усиленных TRAIL, которые сцепляются с естественными Т-киллерами, образуя супер клетки, уничтожающие рак в считанные дни.
Перспективы исследования
Липосомы – крошечные сферические капсулы, заключенные в тонкую мембрану, способные снабжать клетки лекарственными веществами и нутриентами.
«Мы использовали наночастицы – липосомы с TRAIL-белком – и присоединили их к естественным клеткам, чтобы создать «супер защитников», после чего метастазы в лимфоузлах мышей полностью исчезли, – признается Кинг. – Теперь данный метод нужно испытать на других животных. И только спустя несколько лет можно будет рассматривать эксперименты на человеке».
Стадии развития рака
В медицине используется четырехступенчатая классификация развития рака. На 1-ой стадии опухоль небольшая и ограниченная – рак еще не распространился на лимфоузлы. На 2 и 3 стадиях опухоль больших размеров и вполне вероятно проникновение злокачественных клеток в лимфоузлы. На 4 стадии злокачественные клетки попадают в лимфатическую систему и провоцируют развитие онкологии в других частях тела.
Что касается рака молочной железы, толстой и прямой кишок, а также рака легких, у 29-37% пациентов диагностировали метастазы в лимфоузлах, т.е. рак достиг той стадии, когда клетки из первоначальной опухоли распространились в близлежащие лимфоузлы. У этих пациентов имеется более высокий риск развития рака в других органах.
