Учёные выяснили, почему хорошие вирусы не всегда убивают рак
Исследователи из "лаборатории опухолей" при лондонском Институте биомедицинских исследований Фрэнсиса Крика представили результаты новой работы, в которой ответили на важный вопрос: почему "хорошие" вирусы не всегда выполняют свое предназначение и не убивают раковые клетки.
Лечебные онколитические вирусы – новое направление в терапии злокачественных опухолей, получившее собственное название: виротерапия. В отличие от всем известного коронавируса, онколитики – хорошие вирусы, настоящее "чудо чудесное" современной науки. Они сконструированы так, чтобы заражать и разрушать только раковые клетки, оказывая минимальное воздействие на клетки здоровых тканей. В этом их главное отличие от традиционных способов терапии рака, вызывающих множество побочных реакций.
Вирусные онколитики впервые были испытаны в 1990-х годах, хотя сама идея и попытки ее воплотить относятся к началу ХХ века. В 2015-м – всего пять лет назад – применение виротерапии для некоторых видов рака одобрило Управление по надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. Однако развитие этого перспективного и недорогого в разработке метода лечения во многом тормозит, нет, не только фармацевтическое лобби и не боязнь вирусов как таковых, а неполное понимание происходящего.
Биологи и медики заметили, что онколитики работают не на всех пациентах, и до недавних пор не могли понять причину такой избирательной эффективности. Следовательно, не могли оценить эффективность виротерапии в целом.
Для лучшего понимания происходящего исследователи наблюдали за микросредой, окружающей опухоль, и за тем, как раковые клетки взаимодействуют со своими соседями, в частности, с рак-ассоциированными фибробластами (англ. CAF, cancer-associated fibroblasts).
В норме фибробласты выполняют защитную функцию, среди прочего ограничивая рост опухолей. Однако CAF ведут себя как перебежчики, защищая не здоровые клетки, а злокачественные. Исследователям известно, что CAF – "перепрограммированные" раком фибробласты – становятся частью защитного механизма опухолей и играют важную роль в их росте и метастазировании (распространении).
Во время нового исследования ученые обнаружили, что при прямом контакте раковой клетки с CAF возникает воспалительная реакция, которая приводит окружающие ткани в "режим повышенной готовности". Онколитический вирус, встречая на своем пути такое сопротивление, уже не может эффективно взломать оборону и проникнуть в раковую клетку (которая сама по себе обладает слабым иммунитетом). Даже если вирусу это удается, то его размножение в клетке опухоли происходит менее интенсивно или не происходит вовсе. Следовательно, не удается достичь лизиса (разрушения клетки-хозяина расплодившимся вирусным "потомством") и весь смысл такого вмешательства пропадает.
Как выяснили учёные на этот раз, такая защитная (для опухоли) воспалительная реакция возникает, когда раковые клетки передают CAF небольшое количество цитоплазмы, полужидкого содержимого клеток. Это заставляет фибробласты сигнализировать окружающим клеткам, что пора выпускать цитокины – белки, активизирующие иммунный ответ на воспаление.*
Этот абзац в пресс-релизе Института Фрэнсиса Крика снабжен "звездочкой", под которой содержится несколько дополнительных строк для продвинутых читателей: *Передача цитоплазмы от раковых клеток фибробластам приводит к активации молекул STING (англ. STimulator of INterferon Genes, стимулятор генов интерферона) и IRF3-зависимой экспрессии интерферона бета-1 и других цитокинов.
"Этот процесс происходит только тогда, когда раковые клетки и фибробласты находятся в прямом контакте друг с другом. В здоровых тканях подобный тип воспалительной реакции наблюдается только при травматическом повреждении, так как обычно прямому контакту препятствует мембрана. Это наглядный пример того, как рак взламывает защитные механизмы организма ради собственной выгоды", – говорит Эрик Сахаи (Erik Sahai), ведущий автор научной статьи и руководитель исследовательской группы.
Когда исследователи перекрыли путь передачи сигнала в клеточных культурах и опухолях, выращенных в лаборатории, это повысило чувствительность раковых клеток к онколитическим вирусам.
Ученые надеются, что полученные результаты помогут разработать терапию, которая бы уменьшала воспалительную реакцию, давая возможность онколитическим вирусам более эффективно воздействовать на раковые клетки.
"Если бы мы смогли лучше понять, как именно раковые клетки защищают себя от вирусов и находят эффективные способы взлома нашего собственного защитного механизма, то онколитические вирусы стали бы мощным инструментом в терапии рака. Наше исследование – один из первых важных шагов в этом направлении", – сказала Эмма Милфорд (Emma Milford), соавтор исследования.
Исследователи планируют продолжить работу и в дальнейшем сфокусироваться на изучении механизма переноса цитоплазмы между клетками.
Результаты исследования опубликованы в издании Nature Cell Biology.
Ранее Вести.Ru писали о том, как "плохой" вирус Коксаки использовали для борьбы с раком мочевого пузыря, и о том, как было обнаружено, что противораковый вирус может уничтожать опухоль сетчатки глаза, встречающуюся у детей.