Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

"Элементы": новости науки

Подписаться Бесплатная «Золотая» новостная рассылка Подписчиков 12.981 RSS
  Май 2006   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
22.05.2006
06:54:21
17:08:35
23
23.05.2006
05:36:43
14:30:30
24
24.05.2006
05:30:51
15:31:14
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://elementy.ru
Открыта: 09-05-2006

Автор
Редакция сайта "Элементы"

Статистика

12.981 подписчиков
+9 за неделю
←   Все выпуски   →

Новый метод лечения рака объединяет вирусы с клетками иммунной системы


Конкурс ответов на детские вопросы. Участвовать могут все. Главный приз — цифровой фотоаппарат.

Новый метод лечения рака объединяет вирусы с клетками иммунной системы

26.05.2006

Селективно убивать раковые клетки можно с помощью специфических онколитических вирусов. Однако против таких «полезных» вирусов восстает наша собственная иммунная система. Антивирусные барьеры могут быть преодолены, если для доставки («контрабанды») онколитического вируса к раковым опухолям использовать сами клетки иммунной системы.

Проблема лечения раковых заболеваний стара как мир и, к сожалению, остается неразрешенной до настоящего времени. Сложность ее в том, что по своим биологическим характеристикам раковые клетки мало чем отличаются от своих здоровых собратьев, однако они менее зависимы от факторов роста, способны неограниченно делиться, более устойчивы к лекарственным препаратам и обладают механизмами, скрывающими их от контроля иммунной системы.

Главный недостаток современных методов лечения злокачественных опухолей заключается в отсутствии их селективности. Радиационная и лекарственная терапия убивает не только раковые, но и нормальные клетки окружающих тканей и органов, что приводит к серьезным побочным эффектам. Наши шансы на успешное лечение рака могут быть значительно повышены, если мы научимся селективно убивать клетки опухолей.

Один из возможных подходов — «обучить» иммунную систему распознавать специфические антигены, локализованные на поверхности раковых клеток. Однако только ограниченное число раковых клеток способно синтезировать подобные антигены и в очень небольших количествах. Это значительно усложняет их узнавание клетками иммунной системы.

Альтернативный метод включает использование вирусов, обладающих повышенной специфичностью к уничтожению раковых клеток. Онколитические вирусы (то есть вирусы, способные распознавать и разрушать раковые клетки; лизис — от греч. lysis «разложение, растворение, распад») могут быть выделены из природных источников, и их аффинность (умение распознавать конкретную мишень) может быть повышена с помощью методов генной инженерии. К сожалению, наша иммунная система не способна отличить полезный вирус от вредного и не одобряет использование таких вирусных векторов в качестве методов лечения. (Вирусные векторы — это вирусы, модифицированные генно-инженерными методами таким образом, что они становятся способны экспрессировать или же не экспрессировать конкретные белки.) Внутривенное введение вируса в б! ольшинстве случаев заканчивается тем, что только незначительное его количество достигает своей непосредственной мишени. Большинство вирусных частиц блокируется клетками иммунной системы и антителами.

Контрабанда «наемных убийц» в раковую опухоль: а — онколитическому вирусу, внутривенно введенному в организм, предстоит опасное путешествие. Многие вирусные частицы окажутся прикрепленными к клеткам кровеносной системы и сосудистому эндотелию. Другая часть будет удалена из крови или нейтрализована иммунной системой. Только незначительная часть вируса достигнет своей непосредственной мишени — злокачественной опухоли, однако не сможет прикрепиться и заразить раковые клетки; б — путешествие онколитического вируса через кровеносную систему может быть значительно облегчено, если вирусные частицы спрятаны внутри клеток иммунной системы (CIK). Эти клетки не будут заблокированы иммунной системой или удалены из кровеносной системы. Кроме того, лимфоциты, несущие вирус, способны узнавать, специфически прикрепляться и лизирова! ть (разрушать) клетки ракового эндотелия, тем самым облегчая проникновение онколитического вируса внутрь опухоли (изображение из статьи в Nature Medicine)
Контрабанда «наемных убийц» в раковую опухоль: а — онколитическому вирусу, внутривенно введенному в организм, предстоит опасное путешествие. Многие вирусные частицы окажутся прикрепленными к клеткам кровеносной системы и сосудистому эндотелию. Другая часть будет удалена из крови или нейтрализована иммунной системой. Только незначительная часть вируса достигнет своей непосредственной мишени — злокачественной опухоли, однако не сможет прикрепиться и заразить раковые клетки; б — путешествие онколитического вируса через кровеносную систему может быть значительно облегчено, если вирусные частицы спрятаны внутри клеток иммунной системы (CIK). Эти клетки не будут заблокированы иммунной системой или удалены из кровеносной системы. Кроме того, лимфоциты, несущие вирус, способны узнавать, специфически прикрепляться и лизировать (разрушать) клетки ракового эндотелия, те! м самым облегчая проникновение онколитического вируса внутрь опухоли (изображение из статьи в Nature Medicine)

В статье мартовского выпуска журнала Science Стив Торн (Steve H. Thorne) с соавторами показывают, что защитные антивирусные барьеры иммунной системы могут быть преодолены, если использовать собственные клетки иммунной системы для доставки онколитического вируса к раковым опухолям. В своих экспериментах ученые используют специфическую популяцию Т-лимфоцитов — так называемые «естественные киллеры», зараженные вирусом вакцинии. Этот вирус из группы поксивирусов, хорошо известный в медицине как основной компонент вакцины против оспы, обладает и онколитическими свойствами.

«Естественные киллеры» — один из компонентов естественной защиты организма от развития злокачественных опухолей. Они способны уничтожать опухоли, узнавая специфические молекулы — лиганды стресса — на поверхности раковых клеток. (Лиганды стресса — это специфический класс молекул, которые располагаются на поверхности клеток, подвергшихся стрессу, например повышенной температуре или воспалению, а также их обнаруживают на поверхности многих раковых клеток.) Лиганды стресса более широко распространены среди различных видов рака, чем раковые антигены.

Другое преимущество использования этих лимфоцитов заключается в том, что они могут быть легко размножены в питательной среде с добавлением специальных антител и факторов роста — цитокинов — и «загружены» вирусом вакцинии. (Цитокины — небольшие растворимые белки; к ним относятся, в частности, альфа-, бета- и гамма-интерферон и интерлейкины. Стимулируя рост и деление специфических клеток иммунной системы, цитокины защищают организм от многих видов патогенных организмов, включая вирусы.)

Торн и соавторы использовали генетически модифицированный вариант вируса, который преимущественно размножается в раковых клетках, одновременно блокируя рост опухоли. В экспериментах на мышах, больных раком, авторы убедительно показывают, что в течение первых 48 часов после внутривенного введения лимфоцитов, зараженных вирусом, большинство вирусных частиц локализуется в районе раковой опухоли. У 75% подопытных животных единственной внутривенной инъекции было достаточно для полного регресса раковых опухолей. Введение только вируса или только лимфоцитов увеличивало продолжительность жизни контрольных мышей, но не вылечивало их от рака.

Вне всякого сомнения, результаты этих экспериментов впечатляют. Однако необходимо учитывать, что клиническое применение этого подхода потребует множественных инъекций. Как иммунная система человека будет реагировать на многократное введение лимфоцитов и вируса и каковы возможные побочные эффекты — вопросы, на которые ученым предстоит ответить.

Источники:
1) S. H. Thorne, R. S. Negrin, C. H. Contag. Synergistic antitumor effects of immune cell-viral biotherapy // Science, 2006, 311, 1780-1784.
2) K. Harrington, R. Vile. Virus smuggling, tax evasion and tumor assassination // Nature Medicine, 2006, 12, 507-509.

Мария Шнырева

Эта новость на «Элементах»
 
Только на «Элементах»: лекция нобелевского лауреата Дэвида Гросса Грядущие революции в фундаментальной физике

Предыдущие новости

26.05 На описание нового вида плезиозавра японские палеонтологи потратили 38 лет

В то время как в молекулярной биологии статья трехлетней давности уже считается устаревшей, в других областях исследования замедляются из-за отсутствия финансирования. Так, только на днях вышла статья с описанием нового вида плезиозавра, найденного в 1968 году старшеклассником Тадаши Судзуки в 200 км к северу от Токио.

25.05 Способность к сложному коллективному поведению может возникнуть благодаря единственной мутации

В экспериментах по искусственной эволюции удалось зарегистрировать мутацию, в результате которой бактерии Myxococcus xanthus приобрели сразу два полезных свойства: способность к образованию плодовых тел и защищенность от паразитов. Мутация состояла в замене одного нуклеотида в регуляторной области гена.

24.05 Открыты трехмерные солитоны

После тридцатилетнего поиска найдены нелинейные дифференциальные уравнения, обладающие трехмерными солитонными решениями. Ключевой стала идея «комплексификации» времени, которая может найти дальнейшие приложения в теоретической физике.

24.05 После удаления 15% генов бактерии становятся совсем ручными

Кишечная палочка E.coli — излюбленный объект генных инженеров, используемый в качестве универсальной биохимической фабрики. После долгих лет работы наконец удалось вывести породу кишечной палочки, практически лишенную способности сопротивляться их манипуляциям. Для этого у бактерий было удалено 15% генома.

23.05 Чтобы жить, глубоководные черви заражаются полезными бактериями

Глубоководные черви вестиментиферы могут существовать только в симбиозе с автотрофными бактериями. Считалось, что личинки вестиментифер, изначально лишенные бактерий, заглатывают их с пищей. Однако новое исследование показало, что симбиотические бактерии внедряются в личинку непосредственно через кожу, напоминая процесс заражения патогенными микроорганизмами.

22.05 Одна из причин старения может быть устранена

Американские ученые обнаружили, что белок ламин А играет важную роль в старении не только у больных прогерией (преждевременным старением), но и у здоровых людей, и разработали метод, позволяющий устранить некоторые симптомы старения. К сожалению, этот метод пока применим только для отдельных клеток, но не для целого организма.

22.05 Когда нельзя выбирать самцов, можно выбрать детей

Самки большинства видов животных активно выбирают самцов, руководствуясь, к примеру, размером хвоста или песней и окраской. Однако в определенных случаях самка может сделать выбор уже после оплодотворения, инвестируя в потомство разное количество энергии в зависимости от «качества» самца. Такой скрытый выбор самок был изучен на примере европейского пресноводного рака.

22.05 «Хоббиты» с острова Флорес не были микроцефалами

Новые анатомические данные подтверждают, что ископаемые карликовые гоминиды, обнаруженные в 2004 году на острове Флорес, — это особый вид людей, а вовсе не уроды-микроцефалы, как считают некоторые скептически настроенные ученые.

21.05 Мартышки произносят фразы из двух слов

Большие белоносые мартышки, предупреждая сородичей о приближении хищников, иногда используют простейшую фразу из двух звуковых сигналов pyow—hack («леопард—орел»), смысл которой отличен от простого суммирования смыслов двух составляющих ее слов. Исследователи видят в этом первый шаг на пути развития синтаксиса.
В избранное