Ультразвук с микропузырьками повышает эффективность иммунотерапии рака
Исследователи из Онкологического центра им. М. Д. Андерсона разработали платформу для ультразвуковой иммунотерапии рака, которая генерирует системный противоопухолевый иммунитет и повышает эффективность терапии ингибиторами иммунных контрольных точек. Результаты доклинического исследования опубликованы в Nature Nanotechnology.
Новая платформа MUSIC (Microbubble-assisted UltraSound-guided Immunotherapy of Cancer) использует нанокомплексы в сочетании с микропузырьками для доставки иммунотрансмиттера cGAMP в антигенпрезентирующие клетки (АПК). Внутри АПК cGAMP активирует путь cGAS-STING, что стимулирует выработку интерферона I типа, необходимого для активации опухолеспецифичных T-клеток.
В доклиническом исследовании стратегия MUSIC в качестве монотерапии привела к полной эрадикации опухоли в 60% случаев на моделях рака молочной железы. В комбинации с антителом к PD-1 MUSIC значительно усилила противоопухолевый ответ с минимальной токсичностью, улучшив контроль над первичной опухолью и снизив системное прогрессирование болезни. Комбинированная терапия также увеличила медианную выживаемость на 76% по сравнению с каждой терапией по отдельности.
«Мы определили новую стратегию активации как врождённого, так и адаптивного противоопухолевого иммунного ответа», — сказал соавтор исследования Вэнь Цзян.
Хотя иммунотерапия изменила лечение рака, не все пациенты реагируют на блокаду иммунных контрольных точек. Разработка более эффективных стратегий остаётся нерешённой клинической задачей.
«Большинство методов иммунотерапии были сосредоточены на усилении адаптивного иммунитета, но для оптимального ответа необходимо задействовать и врождённый иммунитет», — отметил Цзян.
Активация пути cGAS-STING естественными агонистами сталкивалась с проблемами плохого проникновения в цитозоль, стабильности в сыворотке и системной токсичности. MUSIC — первая стратегия визуализируемой иммунотерапии, которая использует антительное нацеливание для активации STING в АПК.
Микропузырьки также служат контрастным агентом для ультразвука. После подтверждения их связывания с опухолью исследователи активируют ультразвуковые частоты, что заставляет пузырьки осциллировать и лопаться. Этот процесс (сонопорация) создаёт временные поры в мембране клетки, позволяя нанокомплексам доставить cGAMP прямо в цитозоль АПК.
«Красота нашей платформы в том, что ультразвуковые аппараты уже широко доступны в клиниках, а микропузырьки одобрены FDA как контрастные агенты. Это создаёт реальную возможность для трансляции MUSIC в клинику», — заявил Цзян.
Принцип платформы может быть адаптирован для наномасштабных систем целевой системной доставки и активации сенсоров врождённого иммунитета под контролем визуализации.
«MUSIC предоставляет новую основу для разработки визуализируемой иммунотерапии. Универсальность платформы потенциально позволяет применять её для доставки других иммуностимулирующих агентов, таких как вакцины на основе нуклеотидов, мРНК и другие генные терапии», — заключил Цзян.