Вживленные мышам фармацевтические "бусинки" избавляют от опухолей в течение недели

Биоинженеры, стоящие за этой многообещающей новой формой иммунотерапевтического лечения рака, описывают ее как «фармацевтическую фабрику» в том смысле, что, как только она будет создана, то сможет самостоятельно производить соединения, необходимые для уничтожения опухолей. Имплантаты состоят из крошечных шариков размером с булавочную головку, заполненных тщательно отобранными клетками и заключенных в защитную оболочку.

Клетки внутри бусин спроектированы так, чтобы производить природное соединение интерлейкин-2 - цитокин, который заставляет лейкоциты активизироваться для борьбы с раком. Эти шарики были впервые испытаны в лабораторных экспериментах, в ходе которых они помещались рядом с опухолями внутри брюшины. Было показано, что «фармацевтические фабрики» избирательно генерируют концентрацию интерлейкина-2 в опухолях, и почти не обнаруживается в других местах.

Затем последовали эксперименты на мышах с запущенным раком яичников и колоректальным раком. Бусины снова показали себя исключительно хорошо, уничтожая опухоли у грызунов всего за шесть дней. Важно отметить, что они доставляли только высокие концентрации лекарств в место опухоли и ограничивали воздействие в других местах, избегая риска токсичности для здоровых клеток.

«Мы вводим их только один раз, но фармацевтические фабрики продолжают производить дозу каждый день там, где это необходимо, до тех пор, пока рак не будет устранен», — сказал Омид Вейсех, доцент кафедры биоинженерии. «Как только мы определили правильную дозу — сколько фабрик нужно — мы уничтожаем опухоли у 100 % животных с раком яичников и у 7 из 8 животных с колоректальным раком».

Защитная оболочка играет важную роль в функционировании фармацевтических фабрик, а не только в обеспечении безопасности их содержимого. Оболочка сделана из материалов, которые иммунная система распознает как чужеродные, но только как угрозу, с которой нужно бороться через определенный промежуток времени. Это гарантирует, что лечение не будет продолжаться бесконечно.

«Мы обнаружили, что реакции на инородное тело безопасно и надежно отключили поток цитокинов из капсул в течение 30 дней», — сказал Вейзех. «Мы также показали, что можем безопасно провести второй курс лечения, если в этом возникнет необходимость в клинике».

Приступая к проектированию этих фабрик по производству лекарств, ученые старались использовать только те компоненты, безопасность которых для человеческого организма уже была доказана. Интерлейкин-2 также одобрен FDA (Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов) для лечения рака, и команда говорит, что эта новая технология способна вызывать более сильный иммунный ответ, чем существующие методы лечения, благодаря способности доставлять высокие концентрации непосредственно в места опухоли.

«В этом исследовании мы продемонстрировали, что «фармацевтические фабрики» позволяют регулировать местное введение интерлейкина-2 и уничтожать опухоли на нескольких моделях мышей», — сказал соавтор исследования доктор Амир Джазаери. «Это дает убедительное обоснование клинических испытаний».

По словам команды, технология может быть адаптирована для использования против других видов рака путем упаковки гранул с различными типами клеток, чтобы вызвать разные иммунные реакции. Лечение может быть готово к клиническим испытаниям на людях в конце 2022 года.

Исследование было опубликовано в журнале Science Advances.