Наночастицы обучают иммунные клетки бороться с раком

Ученые из отдела Advanced Organ Bioengineering and Therapeutics (Факультет S&T, TechMed Centre) опубликовали новую иммунную терапию рака в научном журнале Nature Communications. Профессор доктор Джай Пракаш и его команда разработали новые наночастицы, которые могут нацеливаться на иммунные клетки организма, чтобы заставить их бороться с раком.

Известно, что опухолевые клетки могут перепрограммировать определенные макрофаги, чтобы те помогали опухоли расти. «Макрофаги — это клетки, которые действуют как пылесосы вашей иммунной системы. Обычно они захватывают и уничтожают «нарушителей», но опухолевые клетки могут захватить эти клетки, чтобы помочь им распространиться по телу», — объясняет Пракаш.

Команда разработала наночастицы, которые переобучают эти поддерживающие опухоль «плохие» макрофаги в клетки, борющиеся с опухолями. Однако эти крошечные (диаметром 100–200 нанометров) структуры сначала должны найти макрофаги. Пракаш говорит: «Одним из вопросов, на которые мы пытались ответить в этом исследовании, был: как доставить наши наночастицы в нужное место к нужному макрофагу».

Чтобы решить эту задачу, исследователям пришлось модифицировать наночастицы. Они состоят из двойного слоя специфических липидов (фосфолипидов) и называются нанолипосомами. Эти липиды имеют длинные «хвосты», которые стремятся оставаться внутри двойного слоя. «Мы заменили некоторые липиды на липиды со слегка более коротким заряженным хвостом, который может «переворачиваться» на внешнюю поверхность», — объясняет Пракаш. «Плохие» макрофаги могут распознать эти «перевернутые» хвосты и затем поглотить всю частицу.

«Когда мы узнали, как нацелиться на плохие макрофаги, пришло время снова обучить их бороться с опухолью», — говорит Пракаш. Исследователи добавили в двойной слой стенки этих «переворачивающихся» нанолипосом небольшой компонент бактериальной клеточной стенки, способный обучать макрофаги. Эти молекулы также поглощаются «плохими» макрофагами, которые впоследствии переобучаются убивать раковые клетки. Такая доставка предотвращает распознавание соединения неправильными клетками и, следовательно, предотвращает повреждение других частей тела.

В публикации исследователи показывают, что захваченные макрофаги можно переобучить для борьбы с раковыми клетками, что привело к ингибированию роста опухоли на 70% в мышиных моделях рака молочной железы. «В наших экспериментах на мышах терапия предотвратила метастазирование — способность раковых клеток распространяться по телу», — говорит Пракаш. Обученные макрофаги предотвратили «подготовку» легочной ткани опухолевыми клетками к приему новых клеток — процесс, предшествующий метастазированию. Когда опухолевая клетка попадала в легкие, ткань не была готова, и клетка не могла образовать новую опухоль.