Солидные опухоли, подобно коварным космическим станциям из вселенной «Звездных войн», обладают сложной системой защиты, которая мешает проникновению лекарств и уничтожению раковых клеток. Исследователи из Пенсильванского университета продемонстрировали, что микросреда опухоли, своеобразный хаос из сигнальных молекул, иммунных клеток и кровеносных сосудов, действует как мощный щит, отталкивающий любые попытки вторжения.
Микроскопические “истребители” и внеклеточные пузырьки
Как объясняет Майкл Митчелл, биоинженер из Пенсильванского университета, эта система напоминает «Звезду Смерти с флотом истребителей и защитными экранами». Опухоли используют иммунные клетки и сосудистую сеть как физические барьеры, блокируя путь наночастицам – носителям лекарственных препаратов. Но теперь ученые раскрыли секрет этого «щита» – крошечные внеклеточные везикулы (SEV), выделяемые опухолевыми клетками.
Эти SEV, словно микроскопические истребители, действуют как «силовое поле», блокируя доступ наночастиц к раковым клеткам. Вэньцюнь Чжун, научный сотрудник лаборатории Го, поясняет: «Мы обнаружили, что опухолевые ткани выделяют огромное количество SEV, содержащих белок, который подавляет активность цитотоксических Т-клеток – солдат иммунной системы, которые обычно уничтожают раковые клетки.
CRISPR-Cas9: ключ к разгадке
Исследователи использовали революционный инструмент CRISPR-Cas9 для выключения гена Rab27a, ответственного за секрецию SEV. Цель – выяснить, позволит ли это наночастицам с противоопухолевым веществом STING проникнуть глубже в опухоль. Но результат превзошел ожидания.
«SEV не просто ослабляли «силовое поле», они действовали как приманка, захватывая наночастицы и уводя их от опухолевых клеток, словно вышибала из бара отгоняет непослушного посетителя», – рассказывает Чжун. SEV проникают внутрь, поглощают терапевтические препараты и транспортируют их в печень, где они разрушаются.
Многоликий враг: разные наночастицы под угрозой
Исследователи не ограничились только липидными наночастицами STING. Они протестировали различные типы наночастиц – золотые, полимерные и липосомы – и обнаружили, что SEV действуют как универсальный барьер для всех них.
Даже терапевтические антитела, направленные на белки, избыточно вырабатываемые в опухолях (EGFR и PD-L1), не остались в стороне. SEV «впитывали» их, отводя от целевых раковых клеток и снижая эффективность лечения.
«SEV экспрессируют те же рецепторы, что и опухолевые клетки, – поясняет Гонг. – Таким образом, антитела, попадая в среду, «захватываются» SEV, лишаясь возможности атаковать раковые клетки.
Надежда на будущее: как обмануть защиту
Открытие работы команды открывает новые горизонты для борьбы с солидными опухолями. В будущем ученые планируют разрабатывать стратегии, позволяющие разрушить эту систему защиты, основанную на SEV, и тестировать их на разных типах опухолей.
«Это может привести к более эффективному лечению множества солидных опухолей, в том числе тех, которые сейчас устойчивы к существующим методам», – уверен Митчелл. Исследование дает надежду на то, что в будущем мы сможем «пробить брешь» в защитном барьере раковых клеток и эффективно бороться с этим грозным врагом.
