Разработана светоуправляемая система активации иммунитета при раке

Ученые Саратовского национального исследовательского государственного университета совместно с коллегами из Сколтеха, МФТИ и ИТМО разработали метод фототермической иммунотерапии, позволяющий менять режим иммунных клеток внутри опухоли. Клетки перепрограммируются с помощью лазерно-активируемой системы и из режима поддержки рака переходят в режим его уничтожения. Разработка решает одну из ключевых проблем современной иммунотерапии: как доставить препарат точно в опухоль и избежать системных побочных эффектов.

Макрофаги — иммунные клетки, призванные защищать организм, — внутри опухоли часто «переключаются» и начинают «играть» на стороне болезни: подавляют иммунный ответ, стимулируют рост сосудов и помогают опухоли распространяться. Перед исследователями стояла задача разработать способ, возвращающий макрофаги обратно в «боевой режим».

Предложенная учеными система работает так: с помощью инъекции в опухоль вводят специальные микрокапсулы, внутри которых находится вещество, активирующее сигнальный путь STING — один из ключевых механизмов усиления противоопухолевого иммунного ответа. Однако в свободной форме такие вещества использовать сложно: они быстро выводятся из организма и могут вызывать системное воспаление. Поэтому исследователи «упаковали» активную молекулу в капсулы, которые остаются неактивными до внешнего воздействия.

Следующий этап — облучение микрокапсул лазерным лучом ближнего инфракрасного диапазона, который хорошо проходит через ткани и слабо поглощается биологическими структурами. Под действием света оболочка капсул нагревается и разрушается, и препарат высвобождается непосредственно в опухоли. Фактически это управляемая система: лекарство начинает действовать только там и тогда, где и когда это необходимо.

Когда вещество высвобождается, активируется сигнальный путь STING. Он запускает выработку интерферонов и последующий каскад биохимических реакций, меняющий фенотип макрофагов. В результате макрофаги, которые ранее поддерживали опухоль, переходят в противоопухолевое состояние и начинают бороться с раковыми клетками, привлекая и другие клетки иммунной системы.

«Мы показали возможность влияния на фенотип макрофагов, населяющих опухоль, после однократной внутриопухольной инъекции суспензии светочувствительных капсул и последующего лазерного облучения опухолевого узла. Так мы увеличили долю провоспалительных макрофагов, тех, что борются с раковыми клетками, с 1 до 28 процентов», – рассказала один из авторов исследования, старший научный сотрудник лаборатории биомедицинской фотоакустики СГУ Ольга Гуслякова.

Источник: Официальный ресурс Министерства образования и науки Российской Федерации