Учени разработиха нов метод на имунотерапия, насочен само към туморната тъкан

Няколко години изследвания и безброй експерименти са в основата на разработения от учени от Швейцарския федерален технологичен институт в Лозана (EPFL) нов метод на имунотерапия. Иновативното при него е, че медикаментите за имунотерапия са насочени единствено към туморната тъкан, без да засягат здравите клетки в човешкия организъм.

Лекарствата за имунотерапия могат да бъдат токсични

Лекарствата за имунотерапия са обещаващи нови оръжия в борбата с рака, но те са толкова силни, че могат да бъдат токсични за останалата част от човешкото тяло. Основната идея зад тях е проста. Специални видове медикаменти (протеини), разработени или модифицирани в лаборатория, се инжектират на пациенти с рак, като целта е те да активират имунни клетки (Т-клетки и NK-клетки), които да се борят с рака. Накратко, лекарствата за имунотерапия действат като мощен коктейл, който подсилва имунната система на пациента.

„След като са преписани от лекар, медикаменти за имунотерапия се прилагат интравенозно.“, казва Ли Танг, ръководител на Лабораторията по биоматериали за имуноинженерство към Инженерното училище на EPFL. „Веднъж попаднали в тялото, лекарствата се разпространяват навсякъде – не само там, където се намира туморът или метастазите. Проблемът е, че протеините в медикаментите са толкова силни, че увреждат здравата тъкан.

Много от методите на имунотерапия, които в момента съществуват, показват висока ефективност срещу рака в предклинични проучвания. Но те често не могат да бъдат използвани за лечение, защото са твърде токсични за останалата част от тялото.

„Леченията, които се днес се използват при пациенти с рак, са преработени, така че да са по-малко мощни.“, казва Танг. „Това ги прави по-безопасни, но и по-малко ефективни при унищожаването на тумори. Нашата цел е да запазим цялата мощност на имунотерапията, тъй като тя играе важна роля в лечението на пациенти с рак.“

Това е и причината Танг и екипът му да разработят метод, при който протеините се активират само когато попаднат в туморната тъкан*. Изследователите от EPFL са един от пионерите в разработването на този вид технология чрез универсален химически подход. „Успяхме да постигнем това благодарение на нашия междудисциплинарен подход.“, казва Танг. „Нашият метод се основава на техники, заимствани както от химията, така и от имунното инженерства.“

Изследването е публикувано в списание „Science Advances“.

Полимерен щит стои в основата на метода на имунотерапия

Ю Джао, докторант в лабораторията на Танг, започва с химическата среда около туморите. „Туморната микросреда е се различава от останалата част на тялото. РН е по-ниско, което означава, че средата е по-кисела и има висок редуциращ потенциал.“, казва докторантът. Джао използва тези факти, за да разработи полимерен щит за протеиновите лекарства, който да позволи безпроблемното им пътуване през организма до тумора.

„За да създам щита, първо разработих реагиращи на стимули химически връзки, които се прикрепят към повърхността на протеиновите молекули.“, казва Джао. „Тогава взех полимери и ги „закачих“ към тези връзки. Веднъж прикрепени към протеиновата повърхност, полимерите се обвиват, като защитен щит.

Щитът е предназначен да се разруши, когато е изложен на уникалната химическа среда в туморната тъкан. „Химичните реакции в туморната микросреда разкъсват връзките на протеиновата повърхност, като по този начин премахват полимерния щит. След това протеиновите лекарства са свободни да активират селективно в туморната среда борещите се с рака лимфоцити.“, обяснява Танг.

На изследователския екип са били необходими множество изследвания и безброй експерименти, за да открие правилната химическа комбинация за новия подход. Вероятно ще отнеме още няколко години преди методът да бъде клинично използван за лечение на рак.

*Tang Li et al. Switchable immune modulator for tumor-specific activation of anticancer immunity. Science Advances. 10 Sep 2021.