Вирусная терапия рака: новый уровень
Ученые научились наблюдать в реальном времени процесс проникновения онколитического вируса в раковую клетку. Международной группе ученых из НИТУ МИСиС и Университета Калгари (Канада) впервые удалось применить методику интравитальной микроскопии для исследования взаимодействия онколитических вирусов с опухолевыми и здоровыми клетками организма. Исследователи представили технологию, позволяющую визуально наблюдать в режиме реального времени, как ведет себя вирус в тканях живого организма, сообщает пресс-служба университета. Результаты работы опубликованы в международном научном журнале Molecular Therapy Oncolytics.
Раковую опухоль сегодня лечат хирургическим путем либо с применением лучевой и химиотерапии. Терапия онколитическим вирусом — виротерапия, или онколитика, — это довольно молодой и перспективный способ лечения рака, в основе которого создание, в том числе методами генной инженерии, особых модифицированных вирусов для прицельного заражения и уничтожения опухолевых клеток, а также стимуляция противоракового иммунитета, который начинает «видеть» опухоль и уничтожать ее собственными силами.
Иммунитет организма должен уничтожать раковые клетки при первом появлении, однако у них есть особые биохимические хитрости, позволяющие усыпить бдительность иммунной системы. Именно поэтому болезнь может не проявляться вплоть до критических стадий.
С другой стороны, в раковых клетках почти не работает противовирусная защита — это связано с дефектом системы интерферона. В результате онколитические вирусы, во-первых, способствуют гибели злокачественных клеток, во-вторых, они «привлекают внимание» иммунитета, который наконец обнаруживает рак. Механизм следующий: пораженная вирусом раковая клетка высвобождает сигналы опасности для иммунной системы, что позволяет ей распознавать опухоль и направлять особый род иммунных клеток — T-киллеров — на борьбу с ней.
По словам ректора НИТУ МИСиС Алевтины Черниковой, международный научный коллектив под руководством научного сотрудника лаборатории биомедицинских наноматериалов МИСиС Виктора Науменко впервые в мире применил современный метод интравитальной микроскопии для изучения доставки вируса в опухоль, отслеживания динамики его распространения и моделирования противоопухолевого иммунитета.
«Метод изучения механизмов действия онколитических вирусов при помощи интравитальной микроскопии уже дал начало нескольким интересным проектам, — рассказал “Стимулу” Виктор Науменко. — Например, мы показали, что вирус связывается с определенными популяциями лейкоцитов в опухолевых сосудах, и сейчас пытаемся понять, хорошо это или плохо для терапии. Если окажется, что эти клетки препятствуют проникновению вируса в опухоль, то их нужно блокировать перед введением вируса. Если взаимодействие вируса с лейкоцитами способствует противоопухолевому ответу — тактика должна быть совсем иной. Другая неожиданная находка в нашей работе — инфицирование неопухолевых клеток онколитическим вирусом. Сейчас мы активно работаем над тем, чтобы понять значение данного феномена для терапии».
Хотя в течение последних десятилетий метод активно изучается в США, Европе и Китае и считается перспективным, массового применения он пока не получил. Во многом это связано с недостаточным пониманием того, как именно работает вирус.
«Мы разработали методику, позволяющую следить за вирусом в живом организме. Эксперименты мы проводили на вирусе везикулярного стоматита, который абсолютно безопасен для человека, его легко генетически модифицировать и легко нарабатывать в больших количествах. Одновременно к этому вирусу чувствительно большинство опухолевых линий. Вирус везикулярного стоматита можно пометить красителями, которые сохраняют его биологическую активность и обеспечивают визуализацию в тканях животного методами одно-и двухфотонной микроскопии», — рассказал Виктор Науменко.
Большинство современных микроскопических исследований — это изучение образцов мертвых тканей и клеток. Интравитальный микроскоп дает возможность наблюдать за процессами в живых тканях и органах в режиме реального времени, при этом обследуемое животное находится под наркозом, а высокое разрешение позволяет видеть отдельные клетки и отслеживать их взаимодействие.
Исследователи смогли визуализировать динамические взаимодействия между вирусом и клетками организма в крови, опухоли и внутренних органах живых мышей в режиме онлайн.
«Метод имеет достаточную разрешающую способность для наблюдения in vivo за захватом и переносом вирусных частиц лейкоцитами, распространением очагов инфекции в опухоли и активацией иммунных процессов в селезенке и лимфатических узлах. По нашему мнению, технология представляет собой мощный новый инструмент для изучения и оптимизации виротерапии», — добавляет ученый.
По словам Виктора Науменко, большинство экспертов в области онкологии сходятся во мнении, что будущее в лечении рака за иммунотерапией. Исследования последних лет позволяют предположить, что онколитические вирусы будут эффективны не столько благодаря способности поражать раковые клетки, сколько за счет стимуляции противоопухолевого иммунного ответа.