«Рюкзаки» для иммунных клеток удерживают их в убивающем рак состоянии

У человеческого организма есть множество видов оружия, которые он может использовать для борьбы с раком, но будучи коварным врагом, которым он является, болезнь имеет множество уклончивых тактик, которые она может использовать, чтобы выжить и процветать.

Ученые из Гарварда придумали новый способ перегружать иммунные клетки, которые являются одной из наших ключевых защит против раковых клеток, снабжая их своего рода “рюкзаком”, который служил для замедления роста опухоли у мышей.

В центре внимания гарвардских исследований находится тип иммунной клетки, называемый макрофагом, который может играть важную роль в поиске и уничтожении таких угроз, как рак, работая в провоспалительном состоянии, известном как М1.

Но макрофаги также могут быть привлечены для поддержки причины возникновения раковых клеток, которые могут активировать переключатель, который заставляет их подавлять иммунную реакцию организма, способствовать притоку крови к опухоли и помогать ей метастазировать или распространяться. Это противовоспалительное состояние известно как м2.

Таким образом, сохранение макрофагов в их убивающем опухоль состоянии М1 является ключевой задачей для исследователей рака, хотя это оказалось трудным, поскольку раковые клетки до сих пор преодолевали большинство усилий, сохраняя способность переключать их в проопухолевое состояние м2.

Гарвардская команда провела большую часть десятилетия, исследуя, как специально разработанные «рюкзаки» могут повернуть ситуацию в нашу пользу, и теперь сделала значительный прорыв.

Эти рюкзаки состоят из слоев биосовместимых полимеров с поливиниловым спиртом и особым типом цитокина, называемым IFNy, зажатым между ними.

Этот цитокин оказался мощным стимулятором провоспалительного поведения макрофагов и способен уменьшать некоторые опухоли в размерах. Была надежда, что, интегрируя его в эти рюкзаки, цитокин может медленно секретироваться и дольше удерживать макрофаги в желаемом состоянии М1.

Дискообразные частицы рюкзака были смешаны с макрофагами in vitro, где большинство иммунных клеток естественным образом загружали себя этими новыми «предметами багажа». Тестирование показало, что эти макрофаги проявляли гораздо более сильные признаки, указывающие на состояние М1, чем другие макрофаги, использованные в экспериментах.

В следующем раунде экспериментов участвовали мыши с агрессивными формами метастатического рака молочной железы. Исследователи ввели в опухоли упакованные в рюкзак макрофаги и оценили их через неделю, получив хорошие результаты.

Ученые обнаружили показатели состояния уничтожения опухоли М1 в течение не менее 48 часов, и в то время как у мышей, получавших этот метод, было “значительно” меньше метастатических узелков и меньших опухолей, чем в контрольной группе.

Дальнейшие исследования показали, что рюкзаки не только помогали дольше удерживать макрофаги в состоянии М1, но и фактически спасали другие макрофаги от «пленения» опухолью. Эти опухолеассоциированные макрофаги действительно могут быть возвращены из состояния м2 в состояние М1 и вновь вступить в борьбу со своими новыми товарищами.

«Макрофаги могут составлять примерно 50 процентов массы опухоли», — говорит автор исследования Уайатт Шилдс. “Если мы сможем перевести их в состояние М1 и поддерживать эту активацию, это может значительно уменьшить размер опухолей и дать как иммунной системе, так и таким методам лечения, как химиотерапия, лучший доступ к самим раковым клеткам.”

Помимо лечения рака, исследователи полагают, что такие рюкзаки также обладают потенциалом для лечения целого ряда заболеваний, которые могут быть вызваны нежелательными воспалительными процессами, такими как ревматоидный артрит, болезнь Крона и волчанка.

Если рюкзаки могут быть загружены различными агентами в качестве способа обратить вспять эффекты, так что макрофаги переходят из ПРО — в противовоспалительное состояние, они могут умерить воспаление, а не способствовать ему.

«Это исследование говорит о красоте макрофагов – это высокоадаптируемые клетки, которые очень сильно реагируют на стимулы в своей среде, но это также может быть проблемой, когда они получают стимул, который говорит им делать что-то действительно вредное для организма, например, помогать раку расти или метастазировать”, — говорит Уайатт Шилдс.

«Мы показали, что можно обеспечить устойчивый стимул через частицы рюкзака, чтобы держать макрофаги в их желаемом состоянии, и мы надеемся, что этот метод однажды может быть использован для лечения различных состояний, связанных с иммунной дисфункцией.”

Исследование было опубликовано в журнале Science Advances.