Один из многообещающих методов борьбы с онкологическими заболеваниями заключается в активации противоопухолевого иммунитета, что подразумевает способность иммунных клеток организма выявлять раковые клетки.
Некоторое время назад ученые из Института цитологии РАН предложили применять белок теплового шока Hsp70. Этот белок синтезируется в клетках организма, включая опухолевые, в условиях повышенной температуры или других стрессов для клетки. Исследования продемонстрировали, что введение этого белка в опухоль извне активирует иммунные клетки, заставляя их распознавать и уничтожать раковые клетки, которые ранее могли избегать иммунного контроля.
Тем не менее, препараты на основе Hsp70 до сих пор не получили широкого распространения в клинической практике. Это связано с недостаточной эффективностью накопления Hsp70 в клетках или его низкой биодоступностью.
Увеличение эффективности доставки этого белка в опухолевые клетки могло бы помочь в решении данной проблемы. Сотрудники Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова, входящего в состав Национального исследовательского центра «Курчатовский институт», решили исследовать возможность использования растительных везикул — микроскопических внеклеточных пузырьков — для решения этой задачи.
В своей работе они исследовали возможность загрузки везикул, извлеченных из сока грейпфрута, белком Hsp70 и оценили их эффективность в подавлении роста опухоли на клеточных и животных моделях рака толстой кишки.
“Мышам прививали опухолевые клетки с добавлением белка Hsp70 в свободном виде и в составе везикул из сока грейпфрута. По сравнению с контрольными группами, которым прививали только опухолевые клетки, мы наблюдали положительный эффект в обеих экспериментальных группах: животные, получившие Hsp70, жили дольше, а размеры опухолей у них уменьшались. При этом, чтобы вызвать такую же активацию противоопухолевого иммунитета, количество Hsp70 в везикулах было в 20 раз меньше, чем при добавлении его в свободной форме. Равный наблюдаемый эффект свидетельствует о повышении эффективности накопления белка Hsp70 в опухолевых клетках и доказывает, что растительные везикулы эффективно доставляют его в опухоль”, — комментирует Луиза Гараева, младший научный сотрудник НИЦ «Курчатовский институт» – ПИЯФ.
Учёные также проанализировали реакцию иммунной системы на введение белка Hsp70. Выяснилось, что в крови мышей снизился уровень цитокинов, способствующих росту опухоли. Кроме того, в селезенках животных были выявлены активированные лимфоциты, нацеленные на уничтожение опухолевых клеток.
Исследования ученых НИЦ «Курчатовский институт» – ПИЯФ продемонстрировали, что применение растительных везикул для доставки Hsp70 может стать эффективным методом активации противоопухолевого иммунитета. Это открывает новые возможности в борьбе с раком.
Результаты совместного исследования НИЦ «Курчатовский институт» – ПИЯФ и ИНЦ РАН были опубликованы в научном журнале Biomedicines. Исследование проводилось при поддержке Российского научного фонда (грант № 19-74-20146-п).
Источники и фото: Курчатовский институт, ПИЯФ.