Лазер научили «бить» по самым живучим клеткам опухоли

Лазеры в медицине Комментарии к записи Лазер научили «бить» по самым живучим клеткам опухоли отключены

Российские ученые испытали технологию, которая способна уничтожать не только опухолевые структуры, но и главных «виновников» рецидивов, метастазов и устойчивости опухоли к лечению — раковые стволовые клетки. В эксперименте фотодинамическая терапия с новым фотосенсибилизатором снизила их количество в среднем на 30–40%. Однако у метода есть ряд ограничений, рассказали «Известиям» эксперты. Следующий этап доклинических и клинических исследований должен включать не только оценку уменьшения объема опухоли, но и доказательство влияния технологии на отдаленные метастазы и выживаемость, отметили специалисты.

Источник распространения опухоли в стволовых клетках

Ученые Сеченовского университета совместно с коллегами из Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Университета МИСИС, ФИЦ Биотехнологии РАН и Университета Фудань (КНР) впервые детально изучили раковые стволовые клетки (РСК) в аденокарциноме легкого, раке шейки матки, глиобластоме и других опухолях. Как пояснили ученые, такие структуры считаются одним из источников рецидивов и устойчивости к терапии. Из-за генетических поломок и воздействия канцерогенов они перерождаются из нормальных, «полезных» стволовых клеток и начинают «работать» на опухоль.

Исследователи испытали фотодинамическую терапию против клеточных культур, «богатых» РСК, и разработали для этого уникальный фотосенсибилизатор — соединение, усиливающее воздействие лазера.

— В опухоли раковые стволовые клетки могут долго находиться в дормантном, то есть спящем состоянии, и лекарства в них просто не проникают. К тому же дополнительной защитой для них становится уникальный молекулярный состав. Поэтому существующие методы противоопухолевой терапии на них практически не действуют, — рассказала директор референс-центра по патологической анатомии Сеченовского университета, профессор Евгения Коган.

По ее словам, сейчас подтверждено, что в опухоли может существовать не один, а несколько видов гетерогенных, то есть разнородных раковых стволовых клеток. Когда они «просыпаются» под воздействием тех или иных факторов, то начинают делиться и дают начало РСК и клону обычных раковых нестволовых клеток — этим обуславливается рост опухоли, пояснила профессор. Кроме того, как и любые стволовые клетки, их болезнетворные «сестры» могут «путешествовать» по организму и порождать новые опухолевые очаги, что приводит к появлению метастазов.

— Если мы научимся распознавать и, самое главное, убивать все виды раковых стволовых клеток, мы решим вопрос лечения рака, — отметила Евгения Коган.

Исследование показало, что в каждой опухоли существует целая иерархия таких клеток, и в каждом виде — своя, причем каждая РСК играет свою роль.

— На поверхности всех клеток нашего организма есть определенные маркеры — специфические молекулы, по которым можно распознать ту или иную клетку иммуногистохимическими и молекулярными методами. Они обнаружены и для раковых стволовых клеток, причем у каждого есть своя роль. Высокий уровень маркера ALDH1 свидетельствует об устойчивости к противоопухолевой терапии, маркера CD34 — о способности образовывать новые сосуды для питания опухолей, а маркера CD133 — о риске прогрессии опухоли и появлении метастазов, — рассказала заместитель директора по научной работе Института клинической морфологии и цифровой патологии Сеченовского университета Анна Романовская.

Персонализированное лечение рака с помощью лазера

Точное знание клеточного состава опухоли позволит подбирать персонализированное лечение для каждого пациента. Перспективный подход, который исследовали российские ученые, — фотодинамическая терапия (ФДТ). Команда биохимиков, физиков, патоморфологов и клиницистов из Сеченовского университета и других научных центров провела эксперимент, воздействуя специальными препаратами и лазером на клетки рака легких.

Первым этапом исследования стала разработка фотосенсибилизатора — вещества, которым обрабатывают биологические ткани, чтобы повысить их чувствительность к воздействию светом.

— Наиболее эффективными для нашей задачи оказались поликатионные фталоцианины — специальные вещества, содержащие металлы с положительным зарядом. Поскольку клеточные мембраны раковых клеток имеют отрицательный заряд, такие положительно заряженные молекулы прочно связываются с клетками и усиливают поглощение света, приводя в конечном итоге к разрушению всех опухолевых клеток, включая раковые стволовые клетки, — пояснил «Известиям» Игорь Решетов, директор Института кластерной онкологии имени профессора Л.Л. Левшина.

Фотодинамическая терапия повлияла на всю иерархию раковых структур. Плотность всех опухолевых клеток сократилась в 2–3 раза, а количество раковых стволовых клеток, определяющих устойчивость и агрессивность опухоли, снизилось в среднем на 30–40%. Сократились также активность клеток и их способность делиться. А уровень апоптоза, то есть внутриклеточной программы, которая приводит к гибели клетки, наоборот, повысился.

Сам термин «сенсибилизация» означает повышение чувствительности опухолевых клеток к внешнему воздействию, пояснил профессор кафедры рентгенологии ИНОПР Пироговского университета Николай Сергеев. Приставка «фото» означает свет, то есть повышенная чувствительность к световому излучению. Пациенту вводят фотосенсибилизатор, который несколько часов накапливается в новообразовании. Затем, не затрагивая здоровые ткани, происходит воздействие на этот опухолевый очаг с помощью излучения определенной длины волны, в том числе лазером.

— Метод неплохо зарекомендовал себя при лечении опухолей кожи, слизистой полости рта, при небольших образованиях мочевого пузыря и некоторых других. В данном случае исследование направлено на совершенствование методики фотодинамической терапии, предполагающей избирательное воздействие на раковые стволовые клетки. Это приведет к более радикальному уничтожению опухоли и значительному снижению вероятности рецидива, — сказал он.

Однако есть и ряд ограничений. Главная проблема состоит в избирательности действия этого метода, рассказал «Известиям» онколог-хирург НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова, участник рынка НТИ «Хелснет» Максим Котов.

— Для реального воздействия именно на раковые стволовые клетки необходимо обеспечить преимущественное накопление фотосенсибилизатора в этой популяции либо доставлять его с помощью таргетных носителей, распознающих опухолевые маркеры. Вторым ограничением может стать гипоксия: классическая ФДТ зависит от кислорода, а именно гипоксические зоны часто служат нишей для наиболее устойчивых опухолевых клеток, — сказал специалист.

Следующий этап доклинических и клинических исследований должен включать не только оценку уменьшения объема опухоли, но и доказательство влияния на частоту местных рецидивов, отдаленные метастазы и выживаемость, подчеркнул Максим Котов.

Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда в рамках совместного российско-китайского проекта, направленного на разработку поликатионных фотосенсибилизаторов для лечения онкологических заболеваний.

Источник: https://iz.ru/2150274/mariia-nediuk/lazer-nauchili-bit-po-samym-zhivuchim-kletkam-opukholi

Рекомендуем для Вас


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2019
Напишите нам:
laser.rf.mail@yandex.ru
Сообщить о нарушении

Back to Top