Новая технология, разработанная исследователями UZH, позволяет организму производить терапевтические агенты по запросу в том месте, где они необходимы. Это нововведение может уменьшить побочные эффекты лечения рака и может стать решением для более эффективной доставки лечения COVID непосредственно в легкие.
Ученые из Цюрихского университета модифицировали обычный респираторный вирус, называемый аденовирусом, чтобы он действовал как троянский конь, доставляя гены для лечения рака непосредственно в опухолевые клетки. В отличие от химиотерапии или лучевой терапии, этот подход не вредит нормальным здоровым клеткам. Оказавшись внутри опухолевых клеток, доставленные гены служат основой для терапевтических антител , цитокинов и других сигнальных веществ, которые вырабатываются самими раковыми клетками и действуют для устранения опухолей изнутри.
Незаметное проникновение аденовирусов мимо иммунной системы
«Мы обманом заставляем опухоль самоуничтожаться за счет выработки противораковых агентов ее собственными клетками», - говорит научный сотрудник Шина Смит, руководившая разработкой метода доставки. Руководитель исследовательской группы Андреас Плюктун объясняет: « Терапевтические агенты , такие как терапевтические антитела или сигнальные вещества, в основном остаются в том месте тела, где они необходимы, вместо того, чтобы распространяться по кровотоку, где они могут повредить здоровые органы и ткани».
Исследователи UZH называют свою технологию SHREAD: от SHielded, REtargetted ADenovirus. Он основан на ключевых технологиях, ранее разработанных командой Plückthun, в том числе для направления аденовирусов в определенные части тела, чтобы скрыть их от иммунной системы .
Большое количество лекарств в опухоли, низкая концентрация в других тканях.
С помощью системы SHREAD ученые заставили опухоль вырабатывать клинически одобренное антитело к раку груди, называемое трастузумабом, в молочной железе мыши. Они обнаружили, что через несколько дней SHREAD продуцировал больше антител в опухоли, чем при прямом введении препарата. Более того, концентрация SHREAD в кровотоке и других тканях, где могли возникнуть побочные эффекты, была значительно ниже. Ученые использовали очень сложный метод трехмерной визуализации с высоким разрешением, и ткани стали полностью прозрачными, чтобы показать, как терапевтическое антитело, вырабатываемое в организме, создает поры в кровеносных сосудах опухоли и разрушает опухолевые клетки , и, таким образом, лечит их изнутри. .
Использование для борьбы с COVID-19 расследуется
Plückthun, Smith и коллеги подчеркивают, что SHREAD применим не только для борьбы с раком груди. Поскольку здоровые ткани больше не контактируют со значительными уровнями терапевтического агента, он также применим для доставки широкого спектра так называемых биопрепаратов - сильнодействующих препаратов на основе белков, которые в противном случае были бы слишком токсичными.
Фактически, члены группы Plückthun в настоящее время применяют свою технологию в проекте, направленном на лечение COVID-19. Аденовирусные векторы уже используются в нескольких вакцинах COVID, включая Johnson & Johnson, AstraZeneca, китайскую CanSino Biologics и российскую вакцину Sputnik V, но без инновационной технологии SHREAD. «Доставляя лечение SHREAD пациентам с помощью вдыхаемого аэрозоля, наш подход может позволить целенаправленное производство препаратов для лечения COVID антителами в клетках легких , где они больше всего необходимы», - объясняет Смит. «Это снизит затраты, повысит доступность лечения COVID, а также улучшит доставку вакцины с помощью ингаляционного подхода».