Современное лечение рака: наночастицы, вакцины и терапевтические вирусы

Современное лечение рака: наночастицы, вакцины и терапевтические вирусы

Рак является причиной смерти №1 в мире. На протяжении долгих десятилетий ученые разрабатывают противоопухолевые вакцины, вирусы, наночастицы и иммунотерапию для лечения рака.

Но насколько мы близки к победе над смертельной болезнью?

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) отмечает, что каждая шестая смерть на планете связана с онкологическими заболеваниями. Только в России за 2015 году от рака умерло почти 287 тысяч человек, в США — почти 600 тысяч.

Сегодня наиболее распространенными видами лечения рака являются лучевая терапия, химиотерапия, хирургическое лечение и — в случае рака предстательной железы и рака молочной железы — еще и гормональная терапия.

На фоне традиционного лечения набирают силу новые, способные существенно улучшить результаты, а зачастую имеющие меньше побочных эффектов.

Инновации в лечении рака направлены на решение трех проблем:
— Побочные эффекты агрессивной терапии
— Частые рецидивы заболевания после операции
— Устойчивость опухолей к химиопрепаратам

Сегодня мы расскажем о самых последних исследованиях рака, которые позволяют надеяться на скорую победу над болезнью и появление эффективной профилактики.

Иммунотерапия рака

Больше всего в последнее время привлекает иммунотерапия — это возможность мобилизовать ресурсы иммунной системы больного для разрушения опухолевых клеток.

Многие виды рака опасны тем, что «обманывают» иммунную систему либо совершенно игнорируют ее. Такие агрессивные опухоли стремительно распространяются по организму, легко приобретают устойчивость к стандартной терапии.

Благодаря недавним опытам in vitro и in vivo ученые узнали, как «отключить» защитные системы раковых клеток. В 2017 журнал Nature Immunology объяснил, почему макрофаги – «мусорщики» нашего организма — не распознают некоторые клетки рака.

Если раньше наука оказалась бы бессильной, то сегодня ответ нашелся быстро: новые препараты для иммунотерапии рака блокируют молекулы, маскирующие опухоль, тем самым полностью восстанавливая контроль иммунной системы над болезнью.
Терапевтические вирусы и вакцины против рака
Удивительным оружием XXI века стали терапевтические вирусы. В начале года британские онкологи успешно применили генетически модифицированный реовирус, атакующий клетки глиобластомы, но оставляющий нетронутыми здоровые клетки мозга.

«Это первый в истории случай, когда терапевтический вирус проник через гематоэнцефалический барьер, открыв возможности для создания нового типа иммунотерапии агрессивных опухолей мозга», — писали ученые.

Другое направление, в котором движется современная иммунотерапия — это дендритные вакцины. Суть их в том, что взятые у пациента дендритные клетки «обучают» распознавать рак, после чего вводят обратно в организм, стимулируя иммунную систему.

В январе 2018 мы рассказывали о достижении швейцарских ученых, которые обучают дендритные вакцины прямо в теле пациента. Для этого достаточно ввести в клетку особые пузырьки (везикулы) с антигенами рака, и она начинает распознавать чужака.

В последнее время врачи понимают, что иммунотерапия наилучшим образом работает в тандеме с химиотерапией. Особенно, если курс химиотерапии предшествует назначению иммунотерапевтических средств. Проблема заключается в том, что эта комбинация увеличивает вероятность побочных эффектов.

Ученые из двух ведущих институтов Северной Каролины (США) нашли решение. Разработанный в начале 2018 года гелеобразный материал может использоваться для доставки химиотерапии и иммунотерапии в опухоль, без системных реакций.
Наночастицы доставляют химиопрепараты
Если говорить о точности доставки химиопрепаратов и обнаружении невидимых микроопухолей, то настоящую революцию в этом деле произвели нанотехнологии.

Наночастицы — это крошечные частицы, соизмеримые по своим размерам с молекулами. Они широко используются в разных областях медицины, включая диагностику и лечение рака. По мнению ведущих онкологов США, следующие 10 лет сделают наночастицы повседневной реальностью онкологии.

В чем секрет их успеха?

Начнем с главного: убить рак огромной дозой токсичного химиопрепарата, в принципе, не проблема. Проблема — не убить при этом человека.

Наночастицы служат идеальными транспортными средствами для доставки химиотерапевтических средств по нужному адресу. Чем точнее доставка яда, тем меньше его потребуется для лечения.

Тем ниже риск общих (системных) побочных явлений.

Но есть и другие области применения наночастиц. Например, их можно использовать для гипертермии, когда частицы сначала насыщают опухоли, а затем под действием внешнего излучения нагреваются, вызывая массовую гибель раковых клеток.

В прошлом году международная группа ученых из Китая и Великобритании разработала новые саморегулирующиеся наночастицы, способные «поджарить» опухоль изнутри, без какого-либо влияния на окружающие здоровые ткани.

Наночастицы могут атаковать «стволоподобные клетки» — недифференцированные клетки рака, связанные с устойчивостью к химиотерапии. Их нагружают токсичными лекарствами, отправляя на охоту на рак молочной железы и опухолями эндоментрия. В клиниках США начали применять нанозонды для обнаружения микроопухолей – метастазов рака, которые невозможно найти традиционными методами.

Читать еще:  Лечение рака: химиотерапия, медицинские препараты

Доктор Стивен Либутти, директор Института рака Рутгерса (Нью-Джерси), называет микроопухоли «ахиллесовой пятой хирургического лечения рака» и утверждает, что нанозонды «проделали долгий путь для решения таких проблем».

Врачи заставят рак голодать

Другая стратегия, недавно предложенная учеными – лишать рак питательных веществ, необходимых для бесконтрольного деления клеток и роста опухоли.

Три независимых исследования, результаты которых появились в январе 2017 года, дарят надежду на скорый успех этой стратегии. Как отмечают специалисты, «голодание» особенно эффективно в случае агрессивных, устойчивых к лечению опухолей.

Авторы первого проекта научились лишать рак глутамина – жизненно важной аминокислоты, которую активно используют опухоли легких, груди и кишечника. Блокируя доступ клеток к глутамину, исследователям удалось усилить окислительный стресс и уменьшить опухоли.

Второй способ победить рак молочной железы – это лишить опухолевые клетки эссенциального фермента, который помогает им вырабатывать энергию.

Наконец,сотрудники Солфордского университета в Великобритании намереваются остановить «клеточные электростанции», заблокировав поставки витамина В2. По заверению британских онкологов, это лечение будет легко переноситься больными и ознаменует «конец токсичной химиотерапии».

Что обещают нам исследования рака?

Исследования рака проводятся на полной скорости, с применением всех доступных технических достижений Большинство из этих проектов все еще находятся на ранней стадии экспериментов in vitro и in vivo. Им предстоит пройти долгий путь до клинических испытаний на пациентах.

Это не значит, что мы должны потерять надежду. Медицина находится на том этапе, где можно утверждать: рак излечим. Остальное – это вопрос техники и нескольких лет времени.

Лечение рака: новейшие методы

«Во что вы вложили бы деньги, если бы собралась инвестировать? Может стоит вкладываться не в криптовалюты, а в лекарства от рака?»

Мы уже писали о том, как гены люциферазы пытаются встроить в геном растений и создать светящиеся растения, как в фильме «Аватар». В этой статье мы расскажем о возможности применения люциферазы и других инновационных технологиях, применяемых в диагностике и лечении онкологии.

1. Люминисценция. Метастазы рака заставляют светиться. Фотодинамическая терапия

Итак, ученые уже много лет проводят эксперименты не только над растениями. Свойства люциферазы и других генов, белков, ферментов или веществ (например, 5 – аминолевулиновой кислоты), способных давать люминисценцию активно исследуются для выявления новых методов диагностики и лечения рака уже более десяти лет.

Чем полезен «светящийся» рак:

    Флуоресцентные нанозонды. Сегодня большинство операций по удалению опухолей и метастазов очень травматичны, т.к. не всегда можно визуализировать, где заканчивается опухоль и начинается здоровая ткань. В 2017 году профессор химии Хайинь Лю (Haiying Liu) из Мичиганского технологического университета (Michigan Technological University) нашел способ заставить клетки светиться так, что рак в буквальном смысле стало видно. Благодаря антителам, которые крепятся только к раковым клеткам, злокачественные опухоли светятся в около-инфракрасном диапазоне — другие ткани светятся зеленым или синим цветом. Этот же метод может позволить хирургу убедиться, что все клетки опухоли действительно удалены и не был пропущен ни один метастаз.

​Помимо диагностики и лечения онкологии, разрабатываемые нанозонды могут применяться для диагностики других инфекционных, воспалительных, иммунных заболеваний и для адресной доставки лекарственных препаратов. Например, если вы заболели, вы принимаете антибиотики, которые накапливаются в тканях всего организма, убивая в том числе и полезные бактерии, негативно влияя на печень и другие внутренние органы. При помощи новых технологий лекарство будет доставляться только в участок инфекции или воспаления. Не влияя на здоровые ткани и органы. Российские и корейские ученые в Национальном исследовательском ядерном университете МИФИ совместно с Пхоханским университетом науки и технологии уже работают в этом направлении.

Фотодинамическая терапия опухолей. Методика биолюминесцентного разрушения клеток рака, находящаяся в экспериментальной фазе. Она заключается в трансформации опухолевых клеток, так что они получают как фотосенсибилизирующий ген, так и «светящийся» ген люциферазы. Фотосенсибилизация реагирует на люминесценцию таким образом, ученые пытаются заставить раковые клетки совершить что-то вроде самоубийства.

В 2012 году нижегородские ученые запатентовали метод. Этот метод опробован на мышах. Возможно, этот метод получит широкое применение через несколько лет. Патент на этот метод был получен в 2012 году, а как показывает мировая практика, от разработки до внедрения метода в применение проходит около 10 лет. Исследования и диагностика. Здесь можно прочитать подробнее и посмотреть фотогорафии примеров использования люциферазы для визуализации раковых опухолей до и после облучения на лабораторных мышах (исследование белка и получение патента) http://www.niipfm.nizhgma.ru/bioimidjing/uspeh/

Читать еще:  Лучевая терапия в лечении рака тела матки

  • Подсветка раковых клеток при помощи вирусов-мутантов. Эндрю Браун и его команда создали генетически модифицированный вирус герпеса, который заражает только клетки опухоли. Этот вирус окружен клетками люциферазы, которая позволяет зараженной опухоли светится. Если метод докажет свою эффективность вирусы повсеместно будут применяться для визуализации опухоли вместо томографов.
  • 2. Генная терапия и вирусы

    Иммунитет человека может бороться с онкологией сам. Но почему же этого не происходит? Дело в том, что рак, маскируется под нормальные, здоровые клетки человека, поэтому иммунитет его не распознает. Например, у раковых клеток больных лейкемией на поверхности есть белок CD19, который маскирует злокачественные клетки под нормальные, и они остаются незамеченными для иммунитета человека. Ученые нашли способ добавить к лимфоцитам больных гены рецепторы CD19 и вернут измененные клетки в организм больных лейкемией при помощи обезвреженных ретровирусов, обладающих способностью встраиваться в ДНК человека. Потерявшие маскировку раковые клетки были атакованы модифицированными лимфоцитами. 90% испытуемых, больных тяжелой формой лейкемии пошли на поправку.

    Лекарства для генной терапии в России тоже были придуманы. Например, препараты АнтионкоРАН-М и АнтионкоРАН-F, добавляют 2 гена: один убивает злокачественные клетки, а другой стимулирует иммунитет. На продолжение исследований нужно порядка 150 млн. рублей. Исполнительный директор компании-разработчика «Генная химия» Максим Кокшаров в интервью призывает вкладываться не в биткоин, а в лекарство от рака.

    Активно изучаются возможности использования вирусов для генной терапии:

    не вызывает защитного ответа в раковых клетках

    способен переносить длинные последовательности «встроенных» генов

    Наночастицы против рака

    Американское общество технологично. Лучшие умы со всего света создали в США критическую интеллектуальную массу во многих областях науки и техники. В «Технологиях» пойдет речь о них, но не только. Само понятие “технология” в Америке применимо буквально ко всему, в том числе к обществу. Новые материалы в рубрике «Технологии с Крыловым» каждую неделю по средам

    Обратная сторона долгой жизни – заболевания, характерные для пожилого возраста. Никогда раньше такое количество американцев не доживало до глубокой старости. Высокая продолжительность жизни означает, помимо всего прочего, слабеющую иммунную систему и, как следствие, высокую частоту онкологических заболеваний. Их эффективное лечение требует новых, более универсальных методов. Об одном из разрабатываемых методов лечения рака на стыке биологии, нанотехнологий и физики пойдет речь в сегодняшней Техносреде.

    Как ни странно, убить раковые клетки не так уж сложно. Это с успехом делается в лабораторных условиях несколькими способами: токсичными для клеток химическими соединениями, радиацией, физическими воздействиями или обыкновенным нагреванием. Ни один из этих методов, однако, не обеспечивает полного успеха в клинических условиях по одной простой причине. Убивая раковые клетки, яды, радиация и другие методы воздействия так же убивают и здоровые ткани организма. Из-за высокой токсичности химиотерапии и низкой избирательности лучевой терапии они часто применяются в комбинациях или в качестве вспомогательного лечения, а основным оружием против рака чаще оказывается хирургическая операция. По крайней мере, в тех случаях, когда она возможна. Создать метод, избирательно убивающий раковые клетки без хирургического вмешательства, задача не из тривиальных.

    Если нагреть раковые клетки в пробирке до температуры выше 43˚C, они начинают погибать. То же, конечно, верно и для здоровых клеток, и поэтому изначально ясно, что нагревание должно быть хорошо локализовано. Казалось бы, при чем здесь наночастицы металлов? Они могут существовать в виде взвеси в воде. Их можно вводить в виде инъекций в определенные участки тканей, в том числе пораженные раком. И вот основной этап в предлагаемом методе лечения: когда опухоль окажется насыщенной достаточным количеством этих частиц, достаточно создать переменное магнитное поле вокруг них, чтобы они начали разогреваться. Таким образом можно избирательно нагревать раковые опухоли, по крайней мере, в теории.

    На практике исследователи, разрабатывающие этот метод, сталкиваются с рядом проблем. Обычные металлические наночастицы нагревают ткань недостаточно эффективно, и для разогрева выше 43 градусов требуется слишком интенсивное магнитное поле, которое само по себе негативно влияет на организм. Исследователи из Кореи обошли эту проблему, создав двухслойные частицы из разных металлов. Интенсивность магнитного поля для нужного разогрева этих частиц упала в десять раз. Таким образом, доза магнитного облучения составила всего 10 процентов от изначального. В экспериментах на мышах десятиминутная обработка опухоли привела к ее полному исчезновению (данные в статье журнала Nature).

    Читать еще:  Фитотерапия в онкологии: бузина и лечение рака

    На этой неделе вышла новая статья, описывающая еще один шаг на пути к созданию эффективного лечения наночастицами металла. Оказалось, что форма частиц также влияет на характер нагревания. Восьмиконечные звезды из золота, использованные в новых экспериментах, повысили создаваемую температуру еще в десять раз при том же магнитном поле. Размеры этих звезд составляют порядка одной тысячной толщины человеческого волоса.

    Несмотря на полное исчезновение опухолей у животных и относительную простоту лечения (после инъекции животных помещают в сферический магнит на несколько минут), этому методу еще предстоят новые этапы совершенствования, прежде чем им начнут лечить людей. Одна из дополнительных проблем – создание высокой концентрации наночастиц в опухоли. Сами по себе они относительно безвредны, но их высокая концентрация способна вызывать иммунную реакцию у пациента. Поэтому путь к созданию работающего метода лечения лежит через повышение эффективности нагревания. Чем меньше частиц понадобится, чтобы нагреть ткань выше 43 градусов, тем ближе будет метод к широкому клиническому применению и, в конечном счете, – тем счастливее жизнь стареющего поколения.

    Безвредные наночастицы для лечения рака созданы в России

    Об этом сообщили специалисты из МГУ

    20.07.2016 в 16:37, просмотров: 4893

    Группа ученых, представляющих Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, в сотрудничестве с коллегами из Германии создали особые кремниевые наночастицы для лечения рака, способные проникать в больные клетки, выпускать заключенное в них лекарство и быстро разлагаться без вреда для организма.

    Как подчёркивают специалисты, кремниевые наночастицы выгодно отличаются от наночастиц золота, серебра, оксида титана, селенида кадмия и других, потому что все они фактически не выводятся из организма, вследствие чего через какое-то время начинают наносить ему вред. В то же время, эксперименты показали, что с наночастицами кремния подобных проблем не возникает, сообщила сотрудница МГУ Любовь Осминкина.

    Специалисты МГУ им. М.В. Ломоносова и Института фотонных технологий в Йене провели исследование, в ходе которого следили за тем, каким образом кремнивые наночастицы будут воздействовать на клетки рака груди. Для наблюдения использовался метод рамановской спектроскопии, позволяющий «просвечивать» живые клетки, не повреждая их, и следить за содержащимися в них веществами.

    Как выяснилось, после того, как наночастицы успешно доставляли лекарство, они начинали разлагаться уже через 9 часов, а спустя две недели полностью распадались на кремниевую кислоту и другие в целом безопасные для человека вещества. По мнению исследователей, полученные ими результаты значительно приближают создание раковой терапии без побочных эффектов.

    Направление, в котором работают ученые, называется «тераностика», поскольку они работают над методиками одновременной диагностики болезни и ее лечения (название направления составлено из слов «терапия» и «диагностика».

    • Самое интересное
    • По теме
    • Комментарии

    Комментарии пользователей

    • Медики обнаружили, что электронные сигареты вызывают бесплодие
    • Медики уговаривают женщин рожать до 30 ради пользы здоровью
    • Медики: пищевой пластик повышает риск рака груди

    Самое интересное

    Популярно в соцсетях

    © ЗАО “Редакция газеты “Московский Комсомолец” Электронное периодическое издание «MK.ru»

    Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство Эл № ФС77-45245 Редакция – ЗАО “Редакция газеты “Московский Комсомолец”. Адрес редакции: 125993, г. Москва, ул. 1905 года, д. 7, стр. 1. Телефон: +7(495)609-44-44, +7(495)609-44-33 , e-mail info@mk.ru. Главный редактор и учредитель – П.Н. Гусев. Реклама третьих сторон

    Все права на материалы, опубликованные на сайте www.mk.ru, принадлежат редакции и охраняются в соответствии с законодательством РФ.
    Использование материалов, опубликованных на сайте www.mk.ru допускается только с письменного разрешения правообладателя и с обязательной прямой гиперссылкой на страницу, с которой материал заимствован. Гиперссылка должна размещаться непосредственно в тексте, воспроизводящем оригинальный материал mk.ru, до или после цитируемого блока.

    Для читателей: в России признаны экстремистскими и запрещены организации «Национал-большевистская партия», «Свидетели Иеговы», «Армия воли народа», «Русский общенациональный союз», «Движение против нелегальной иммиграции», «Правый сектор», УНА-УНСО, УПА, «Тризуб им. Степана Бандеры», «Мизантропик дивижн», «Меджлис крымскотатарского народа», движение «Артподготовка», общероссийская политическая партия «Воля».
    Признаны террористическими и запрещены: «Движение Талибан», «Имарат Кавказ», «Исламское государство» (ИГ, ИГИЛ), Джебхад-ан-Нусра, «АУМ Синрике», «Братья-мусульмане», «Аль-Каида в странах исламского Магриба».

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector