Исследования рака 2021 года: часть вторая

Рак — это не отдельная болезнь, а совокупность болезней. Рак сложен и не раскрывает своих секретов. Несмотря на проблемы, связанные с онкологией, ученые и клиницисты продолжают совершенствовать методы его диагностики и лечения. Показатели диагностики многих видов рака растут, как и показатели выживаемости. Однако, учитывая, что в 2020 году во всем мире зарегистрировано 19,3 миллиона новых случаев рака, предстоит еще много работы.

Бактерии и магнетизм

«Из-за сложности нацеливания на системные терапевтические препараты для лечения рака, возрос интерес к использованию биологических агентов для увеличения накопления опухолей», — пояснила профессор Симона Шюрле-Финке (Simone Schürle-Finke) из Швейцарии.

Другими словами, доставить противораковые препараты в нужное место не так просто, как можно было бы надеяться. Профессор Шюрле-Финке входит в число исследователей, которые сейчас прибегают к помощи специализированных бактерий. Ученые на протяжении «столетия» знали, что определенные бактерии могут колонизировать опухоли и вызывать регресс. Сегодня, благодаря современным методам генной инженерии, доступны аттенуированные бактерии, которые могут оказывать терапевтический эффект именно там, где это необходимо. Эти терапевтические эффекты включают «секрецию токсинов, конкуренцию за питательные вещества и модуляцию иммунных ответов».

Однако, несмотря на многообещающие перспективы лечения, все еще есть проблемы, которые необходимо решить. 

Доставка доз в нужное место и их попадание в опухоль остается «главной из проблем, препятствующих клинической трансляции — только около 1% системно вводимой дозы достигает опухоли», — пояснила профессор Шюрле-Финке. 

Чтобы решить эти проблемы, ученые используют магниточувствительные бактерии. Эти так называемые магнитотактические бактерии естественным образом ориентируются «как стрелки компаса на магнитное поле Земли». Хотя эта способность эволюционировала для навигации, ученые стремятся выяснить, может ли «магнитное управление» позволить им использовать ее для лечения рака.

В недавнем исследовании профессор Шюрле-Финке с соавторами использовали вращающиеся магнитные поля, чтобы преодолеть естественное движение бактерий. Как объясняют авторы исследования, они использовали магнитотактические бактерии для создания управляемой «живой феррожидкости».

Эти магнитотактические бактерии имеют высокую потребность в железе, поскольку, как только они достигают опухоли, они «могут метаболически влиять на раковые клетки, истощая это жизненно важное питательное вещество». Большое количество бактерий вызывает активацию рецепторов, поглощающих железо, и гибель раковых клеток.

«Объединив инженерные принципы и синтетическую биологию, мы стремимся предоставить новую основу для терапии рака, которая устраняет остающееся серьезное препятствие за счет повышения эффективности доставки бактерий с помощью безопасных и масштабируемых магнитных стимулов для этих многообещающих живых терапевтических платформ», — заключает Симоне Шюрле-Финке.

 Персонализированная медицина

«Персонализированная медицина меняет ландшафт медицины и то, как медики могут предлагать и планировать индивидуальный уход для каждого из своих пациентов», — считает доктор Сантош Кесари (Santosh Kesari) из Калифорнии. 

Описывая персонализированную медицину, доктор Кесари сказал: «Это подход к профилактике и лечению заболеваний, который учитывает биологические, генетические, поведенческие, экологические и социальные факторы риска, уникальные для каждого человека. Персонализированная медицина основана на раннем обнаружении и профилактике; интеграция данных геномики и других передовых технологий; цифровой мониторинг здоровья; и включение последних медицинских инноваций для оптимизации результатов».

Некоторые персонализированные подходы к лечению рака уже используются, такие как ингибиторы EGFR, HER2 и NTRK, а также «суперперсонализированные» клетки CAR-T.

Хронотерапия: обратный отсчет рака

Продолжая тему персонализации, доктор Роберт Даллманн (Robert Dallmann) из Соединенного Королевства рассказывает о хронотерапии: 

«Благодаря Нобелевской премии по медицине и физиологии за 2017 год трем циркадным биологам за раскрытие молекулярного механизма циркадных биологических часов, хронотерапия рака набирает обороты, чтобы войти в основную онкологию, особенно в контексте персонализированной медицины».

Даллманн объяснил, что «многие ключевые физиологические процессы в клетках нашего тела ежедневно регулируются циркадными часами. Эти клеточные часы нарушены в некоторых опухолях. Интересно, что функциональные часы в опухоли предсказывают время выживания пациентов, что было показано для опухолей головного мозга и груди».

Он пояснил, что если бы ученые могли «определять состояние часов в больших опухолях», это позволило бы врачам легко определить, находится ли пациент в группе высокого или низкого риска. Это также может помочь в терапии.

«Существует большой потенциал в оптимизации планов лечения существующими препаратами с учетом взаимодействия с циркадной системой пациента», — продолжает Даллманн. «Совсем недавно сам механизм циркадных часов был предложен в качестве новой мишени для лечения глиобластомы».

Авторы исследования глиобластомы пришли к выводу, что «фармакологическое воздействие на циркадные сети специфически нарушает рост и самообновление раковых стволовых клеток». Однако «может ли это распространяться на многие опухоли или даже на другие хронические заболевания, еще предстоит выяснить», — сказал Даллманн. «Таким образом, циркадные часы давно признаны способными модулировать хронические заболевания на многих уровнях. Более глубокое понимание механизмов может улучшить диагностику и существующие методы лечения рака, а также разработать новый класс методов лечения, ориентированных на часы».

Комбинированная терапия рака почки

Онколог Чунг-Хан Ли (Chung-Han Lee) из Нью-Йорка рассказал о последних достижениях в лечении рака почек.

«Разработка комбинированной иммунотерапии для пациентов с метастатическим раком почки привела к коренным изменениям в жизни многих пациентов и является отличительной чертой того, как более широкое научное понимание повлияло на лечение рака», — заявил доктор Ли. «До 2005 года лечение метастатического рака почки было очень ограниченным: большинство пациентов умирали менее чем через год, несмотря на то, что они прошли курс лечения». 

По словам доктора Ли, разработка антиангиогенных препаратов, подавляющих рост новых кровеносных сосудов, «была одним из первых достижений в улучшении результатов для пациентов».

Однако даже при применении антиангиогенных препаратов «у большинства пациентов в конечном итоге развивалась резистентность к лечению, и 18 месяцев считались долгосрочным ответом». Затем последовала иммунотерапия.

«До разработки антиангиогенных препаратов было известно, что рак почки можно лечить, активируя иммунную систему, чтобы лучше распознавать болезнь. Однако инструменты для активации иммунной системы часто были очень неспецифичными. Таким образом, реакция на эти ранние виды иммунотерапии была редкой, а побочные эффекты, связанные с лечением, были не только обременительными, но и могли быть опасными для жизни. Благодаря недавним достижениям в иммунотерапии мы продемонстрировали, что целенаправленная иммунотерапия, активирующая определенные иммунные контрольные точки, не только возможна, но и может значительно повысить активность против болезней. Два новых подхода к лечению теперь стали новым стандартом лечения рака почки: двойная иммунотерапия (например, ипилимумаб / ниволумаб) или комбинации антиангиогенной таргетной терапии с иммунотерапией (например, акситиниб / пембролизумаб)».

Более 50% пациентов, получавших ипилимумаб и ниволумаб, остаются живы через 4 года, а при некоторых (комбинированных антиангиогенных и иммунотерапевтических подходах) почти 50% пациентов продолжают исходную терапию через 2 года.

Несмотря на эти успехи, Ли не успокаивается, говоря, что «еще предстоит проделать значительную работу. К сожалению, в 2021 году для большинства пациентов рак почки останется фатальным. Даже тем, у кого есть отличная реакция на лечение, большинству по-прежнему требуется постоянная системная терапия».

«Благодаря прогрессу в лечении, разработке соответствующих биомаркеров и улучшенному биологическому пониманию болезни, мы только начали рассматривать возможность лечебной, ограниченной по времени терапии. Основываясь на жертвах пациентов и лиц, осуществляющих уход, и на упорном труде клиницистов, исследовательского персонала и ученых, лекарство может однажды стать реальностью для наших пациентов», — заключил он.

Использовать в качестве антидепрессанта?

«Наше исследование, проведенное в конце 2020 года, показало, что антидепрессант сертралин помогает подавлять рост раковых клеток у мышей», — заявил профессор Ким Де Кеерсмакер (Kim De Keersmaecker) из Бельгии. «Другие исследования уже показали, что обычно используемый антидепрессант обладает противораковой активностью, но не было объяснения причины этого. Мы смогли продемонстрировать, что сертралин подавляет выработку серина и глицина, вызывая снижение роста раковых клеток».

Раковые и здоровые клетки зачастую зависят от аминокислот серина и глицина, которые они извлекают из окружающей среды. Однако некоторые раковые клетки производят серин и глицин внутри клетки. Они могут «пристраститься» к этой постановке. Это внутреннее производство серина и глицина требует определенных ферментов, и эти ферменты стали мишенями для исследователей рака. Предотвращение их функционирования может «уморить» раковые клетки.

Предыдущие исследования выявили ингибиторы ферментов синтеза серина / глицина, но ни один из них не достиг стадии клинических испытаний. Как отмечают авторы исследования, поскольку «сертралин — это клинически используемый препарат, который может безопасно применяться у людей», он может стать хорошим кандидатом.

Профессор Де Кеерсмакер объяснил, что «при использовании с другими терапевтическими средствами препарат сильно подавлял рост раковых клеток у мышей».

Авторы исследования пришли к выводу: «В совокупности эта работа обеспечивает новый и экономичный вариант лечения быстро растущего рака, зависимого от синтеза серина / глицина».

Наночастицы

Кристи Максудиан (Christy Maksoudian) утверждает, что «благодаря уникальным свойствам, которые проявляются в таком маленьком масштабе, наночастицы могут быть созданы множеством способов для демонстрации определенного поведения» в организмах. В настоящее время многие «доступные в клинике наноформы состоят из органических материалов из-за их биосовместимости и безопасности». В этом контексте «органический» относится к соединениям, которые включают углерод. Однако неорганические наноматериалы, не содержащие углерода, также перспективны для лечения рака, поскольку они «обладают дополнительными функциями».

Например, некоторые магнитные наночастицы, такие как суперпарамагнитный оксид железа, могут магнитно направляться к опухоли, в то время как наночастицы золота выделяют тепло при воздействии ближнего инфракрасного света и, следовательно, могут использоваться для фототермической терапии через опухолевую ткань. 

Таким образом, наночастицы золота можно ввести в кровоток больных раком. Оттуда эти наночастицы накапливаются в опухолях. Как только эта область подвергается воздействию ближнего инфракрасного света, наночастицы золота нагреваются и, следовательно, убивают раковые клетки.

«Из-за потенциала такого широкого спектра конструкций наноматериалов всегда разрабатываются новые методы лечения рака», — говорит Кристи Максудиан. «Я рада принять участие в этом движении с моей работой над наночастицами оксида меди». 

Максудян с соавторами используют наночастицы оксида меди, «легированные» 6% железа. Эти наночастицы «используют внутренние метаболические различия между раковыми и здоровыми клетками, чтобы вызвать высокий уровень токсичности в раковых клетках, вызывая только обратимые повреждения в здоровых тканях». Тот факт, что такие противораковые свойства могут возникать из-за незначительных модификаций наночастиц в наномасштабе, действительно необычен и подтверждает важную роль, которую наномедицина может сыграть в лечении онкологии.

Заключение 

Рак сложен, поэтому подходы к его лечению должны соответствовать этой сложности. Ученым хватает изобретательности, и борьба с раком продолжается быстрыми темпами.

Статья по теме: Исследование рака 2021 года: что волнует ученых?

Перед применением советов и рекомендаций, изложенных на сайте «Medical Insider», обязательно проконсультируйтесь с врачом!

  telegram    

Учредитель сетевого издания (Medical Insider), главный редактор, автор статей.

Врач ультразвуковой диагностики в СЗЦДМ, г. Санкт-Петербург

E-mail для связи - info@medicalinsider.ru