Ученые из Женской больницы Бригама в Бостоне создали новый высокоэффективный способ лечения глиобластомы с помощью стволовых клеток, которые поместили в капсулы из гидрогеля. Эти клетки атакуют опухолевые клетки, распознавая специфичные для глиобластомы рецепторы на их поверхности. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Узнайте больше в полной версии ➞Глиобластомы являются очень агрессивной разновидностью злокачественных опухолей мозга, которые развиваются из дефектных клеток нейроглии — вспомогательных клеток нервной ткани. Текущим стандартом лечения является хирургическое удаление смертоносной опухоли с последующей радио- и химиотерапией, однако более чем в 90 процентах случаев болезнь рецидивирует со смертельным исходом. В настоящее время ученые разрабатывают более перспективные методы клеточной терапии, когда для лечения используются стволовые клетки из собственных тканей пациента — например, костного мозга. Эти клетки перемещаются в сторону опухоли, привлеченные ее химическими сигналами, и встраиваются в ее микроокружение, после чего высвобождают молекулы, токсичные для опухолевых клеток.
В новом исследовании ученые определили подходящие мишени, на которые могут быть нацелены стволовые клетки. Для этого они провели поиск опухолевых клеток (ЦОК), циркулирующих в крови как мышиной модели глиобластомы, так и в крови пациентов с опухолью мозга. ЦОК являются маркерами, указывающими на присутствие в организме опухоли, и несут на себе специфичные молекулы-рецепторы. Оказалось, что ЦОК из разных образцов несут на себе различные уровни рецепторов клеточной смерти.
Стволовые клетки были получены из костного мозга здоровых пациентов, после чего их модифицировали таким образом, чтобы они вырабатывали белок TRAIL, связывающийся с рецепторами клеточной смерти, а также тимидинкиназу вируса простого герпеса. Тимидинкиназа действует как переключатель уничтожения опухолевых клеток, а также приводит к самоустранению стволовых клеток после лечения. Чтобы защитить стволовые клетки от вымывания кровью и спинномозговой жидкостью в полость резекции опухоли, ученые поместили их в гидрогелевые капсулы.
Для проверки эффективности клеточной терапии ученые сначала «распечатали» мини-мозг с глиобластомой, у которого после обработки инкапсулированными клетками наблюдалось значительное снижение роста опухоли. Затем бифункциональные стволовые клетки имплантировали в полость резекции опухоли у мышей. На седьмой день наблюдалось значительное уменьшение объема опухолевой ткани. Активация переключателя уничтожения с помощью внутрибрюшной инъекции GCV Protein на 14-й день привела к стопроцентной выживаемости грызунов через 150 дней после резекции.
Как заключают авторы исследования, результаты закладывают основы для клинических испытаний инкапсулированных бифункциональных стволовых клеток EnMSCBif у пациентов с первичной и рецидивирующей глиобластомой.