Bioinżynierowie z Rice University wykazali, że mogą wyeliminować zaawansowane stadium raka jajnika i raka jelita grubego u myszy w ciągu zaledwie sześciu dni dzięki leczeniu, które może być gotowe do badań klinicznych na ludziach jeszcze w tym roku.
Naukowcy wykorzystali wszczepialne „fabryki leków” wielkości główki od szpilki do ciągłego dostarczania wysokich dawek interleukiny-2, naturalnego związku, który aktywuje białe krwinki do walki z rakiem. Kulki wytwarzające lek można wszczepić za pomocą małoinwazyjnej chirurgii. Każda zawiera komórki zaprojektowane do produkcji interleukiny-2, które są otoczone ochronną powłoką.
Wyniki leczenia i testów na zwierzętach są dziś opisane w Internecie w badaniu Science Advances, którego współautorami są Omid Veiseh, Amanda Nash i współpracownicy z Rice, University of Texas MD Anderson Cancer Center, University of Virginia i innych.
Veiseh, adiunkt bioinżynierii, którego laboratorium wyprodukowało leczenie, powiedział, że badania kliniczne na ludziach mogą rozpocząć się już tej jesieni, ponieważ jednym z kluczowych kryteriów projektowych jego zespołu było jak najszybsze pomaganie pacjentom chorym na raka. Zespół wybrał tylko składniki, które wcześniej okazały się bezpieczne do stosowania u ludzi, i wykazał bezpieczeństwo nowego leczenia w wielu testach.
„Podajemy tylko raz, ale fabryki leków wytwarzają dawkę każdego dnia, tam, gdzie jest ona potrzebna, dopóki rak nie zostanie wyeliminowany” – powiedział Veiseh. „Po ustaleniu właściwej dawki – ile fabryk potrzebowaliśmy – byliśmy w stanie wyeliminować guzy u 100% zwierząt z rakiem jajnika i u siedmiu z ośmiu zwierząt z rakiem jelita grubego”.
W niedawno opublikowanym badaniu naukowcy umieścili kulki wytwarzające leki obok guzów i w otrzewnej, przypominającej worek wyściółki, która wspiera jelita, jajniki i inne narządy jamy brzusznej. Umieszczenie w tej jamie koncentrowało interleukinę-2 w guzach i ograniczało ekspozycję w innych miejscach.
„Głównym wyzwaniem w dziedzinie immunoterapii jest zwiększenie stanu zapalnego guza i odporności przeciwnowotworowej przy jednoczesnym unikaniu ogólnoustrojowych skutków ubocznych cytokin i innych leków prozapalnych” – powiedział współautor badania, dr Amir Jazaeri, profesor ginekologii onkologicznej i reprodukcyjnej. medycyna w MD Anderson. „W tym badaniu wykazaliśmy, że „fabryki leków” umożliwiają regulowane lokalne podawanie interleukiny-2 i eliminację guza w kilku modelach mysich, co jest bardzo ekscytujące. Stanowi to mocne uzasadnienie dla testów klinicznych”.
Interleukina-2 jest cytokiną, białkiem wykorzystywanym przez układ odpornościowy do rozpoznawania i zwalczania chorób. Jest to leczenie raka zatwierdzone przez FDA, ale Nash, doktorant z grupy Veiseha i główny autor badania, powiedział, że fabryki leków wywołują silniejszą odpowiedź immunologiczną niż istniejące schematy leczenia interleukiną-2, ponieważ perełki dostarczają bezpośrednio wyższe stężenia białka na nowotwory.
„Gdybyś podał takie samo stężenie białka przez pompę dożylną, byłoby to wyjątkowo toksyczne” – powiedział Nash. „Dzięki fabrykom leków stężenie, które obserwujemy w innych częściach ciała, z dala od miejsca guza, jest w rzeczywistości niższe niż to, które pacjenci muszą tolerować przy leczeniu dożylnym. Wysokie stężenie występuje tylko w miejscu guza”.
Nash powiedział, że to samo ogólne podejście, które zastosowano w badaniu, można zastosować w leczeniu raka trzustki, wątroby, płuc i innych narządów. Powiedziała, że fabryki leków mogą być umieszczone obok guzów i wewnątrz wyściółki otaczającej te narządy i większość innych. A jeśli potrzebna jest inna cytokina, aby celować w konkretną postać raka, kulki mogą być obciążone zmodyfikowanymi komórkami, które wytwarzają ten związek immunoterapeutyczny.
Zewnętrzna powłoka kulki chroni komórki wytwarzające cytokiny przed atakami immunologicznymi. Pociski są wykonane z materiałów, które układ odpornościowy rozpoznaje jako ciała obce, ale nie jako bezpośrednie zagrożenia, a laboratorium Veiseha wykorzystało to w swoim projekcie.
„Zauważyliśmy, że reakcje na ciała obce bezpiecznie i zdecydowanie wyłączyły wypływ cytokiny z kapsułek w ciągu 30 dni” – powiedział. „Pokazaliśmy również, że możemy bezpiecznie zastosować drugi cykl leczenia, jeśli okaże się to konieczne w klinice”.
Avenge Bio, startup z siedzibą w Massachusetts, współzałożony przez Veiseh, udzielił licencji na technologię fabryki cytokin firmy Rice.
Dodatkowymi współautorami są Maria Jarvis, Samira Aghlara-Fotovat, Sudip Mukherjee, Andrea Hernandez, Andrew Hecht, Yufei Cui, Shirin Nouraein, Jared Lee, David Zhang i Oleg Igoshin z Rice; Peter Rios, Sofia Ghani, Ira Joshi i Douglas Isa z CellTrans Inc.; Chunyu Xu i Weiyi Peng z Uniwersytetu w Houston; Rahul Sheth z MD Andersona; oraz José Oberholzer z CellTrans Inc. i University of Virginia.
Badania były finansowane przez Cancer Prevention Research Institute of Texas (RR160047), Avenge Bio, Emerson Collective, Welch Foundation, Rice University Academy of Fellows, National Science Foundation (1842494) oraz National Institutes of Health (R01DK120459) .
Jazaeri otrzymuje wynagrodzenie jako konsultant naukowej rady doradczej Avenge Bio i ujawnił związek MD Anderson zgodnie z jej polityką dotyczącą konfliktu interesów. Nash, Jarvis, Aghlara-Fotovat, Mukherjee, Hecht, Igoshin, Zhang i Veiseh zadeklarowali swoje zainteresowania poprzez patenty zgłoszone przez Rice na fabryki cytokin. Igoshin, Veiseh i Oberholzer są płatnymi konsultantami Avenge Bio. Nash, Zhang, Sheth, Oberholzer, Jazaeri i Veiseh posiadają udziały w Avenge Bio.
Wideo: https://youtu.be/8HegA8q807o