Ученые Гарвардского Института разработали новый способ использования стволовых клеток в борьбе с раком мозга. Команда во главе с нейробиологом Халид Шахом (Khalid Shah) продемонстрировали стволовые клетки, которые убивают вирусы герпеса, теперь генетически разработали стволовые клетки таким образом, что они могут производить и выделять токсины, которые убивают опухоль.
В журнале Stem Cells исследователи показали, как токсины секретирующих стволовых клеток могут быть использованы для искоренения раковых клеток, оставшихся в мозгу мыши после удаления основной опухоли. Стволовые клетки помещают в инкапсулированный биоразлагаемый гель. Этот метод решает проблему доставки, направленную на поступление убивающих рак токсинов в мозг пациента.
«Убивающие рак токсины были использованы с большим успехом при различных формах рака крови, но они не работают при больших опухолях, так как токсины имеют короткий период полураспада», — сказал Шах. «Несколько лет назад мы поняли, что стволовые клетки могут быть использованы для непрерывного предоставления этих терапевтических токсинов в опухоли головного мозга, но сначала мы должны генетически подготовить стволовые клетки, которые могут противостоять токсинам».
Цитотоксины смертельны для всех клеток, но с конца 1990-х годов исследователи смогли пометить токсины таким образом, что их можно было ввести только в раковые клетки с определенными молекулами; что позволяет получать токсины в раковой клетке, не представляя собой угрозу для нормальных клеток. Оказавшись внутри клетки, токсин нарушает способность клеток производить белки и, в течение нескольких дней клетка начинает умирать.
Стволовые клетки Шаха избежали этой участи потому, что они устойчивы к токсинам, а также имеют дополнительный бит генетического кода, что позволяет им выделять токсины. Любые раковые клетки, столкнувшись с этими токсинами, не имеют естественной защиты и поэтому умирают.
«Мы проверили эти стволовые клетки на модели рака мозга мышей, где провели резекцию опухоли, а затем имплантировали стволовые клетки в инкапсулированный гель, который помещали в полость резекции», — сказал Шах. «После молекулярного анализа и визуализации отслеживания игнорирования синтеза белка внутри опухоли головного мозга, мы увидели, что токсины убивают раковые клетки и, в конечном итоге, продлевается выживаемость животных после резекции опухоли головного мозга».
Шах планирует рационально сочетать токсины секретирующих стволовых клеток с множеством различных терапевтических стволовых клеток, разработанных его командой для дальнейшего повышения положительных результатов в моделях глиобластомы мышей, наиболее распространенной опухоли головного мозга у людей. Шах предсказывает, что он разработает эти методы лечения в клинических исследованиях в течение ближайших пяти лет.
ПОДРОБНЕЕ В НАУЧНОЙ СТАТЬЕ:
Stuckey, Daniel W.; Hingtgen, Shawn D.; Karakas, Nihal; Rich, Benjamin E.; Shah, Khalid (2014) Engineering toxin-resistant therapeutic stem cells to treat brain tumors // STEM CELLS
