Российские учёные разработали способ точного прогнозирования риска развития цитокинового шторма при онкотерапии. Речь идёт о передовой методике лечения рака CAR-T-клетками — в этом случае опухоль уничтожается собственными лимфоцитами пациента, которые для этого генетически «перепрофилируют» для прицельной атаки на раковые клетки. Эта терапия имеет много преимуществ, но способна спровоцировать у некоторых людей опасное для жизни состояние — цитокиновый шторм. Чтобы спрогнозировать его риск, учёные предлагают сначала забирать у пациента лимфоциты и раковые клетки, чтобы на лабораторной модели проверить, будет ли их столкновение провоцировать шторм. Наличие такого прогноза позволит врачам выбрать верную тактику лечения.
Учёные из Казанского федерального университета (КФУ) создали методику, которая позволит снизить риск опасных побочных эффектов при онкотерапии CAR-T-клетками. При таком лечении опухоль уничтожается собственными лимфоцитами человека — для этого их сначала забирают у пациента, генетически редактируют так, чтобы они атаковали именно опухолевую ткань, и вводят обратно в организм. Эти модифицированные лимфоциты называются CAR-T-клетки. Исследователи также выяснили, против каких типов опухолей может быть эффективна такая терапия. Об этом RT сообщили в пресс-службе Минобрнауки. Результаты опубликованы в журнале Biomedicines.
CAR-Т-терапия действует на опухоль избирательно, в отличие от химиотерапии, которая разрушает и здоровые ткани. Однако эта терапевтическая методика тоже имеет серьёзные риски. Дело в том, что у некоторых пациентов может развиться слишком бурная реакция иммунной системы — цитокиновый шторм, который может привести к смерти. Сегодня в мире ведётся поиск способов или остановить цитокиновый шторм при CAR-Т-терапии, или спрогнозировать вероятность такой реакции у конкретного пациента.
Авторы работы напечатали на биопринтере модель опухоли из живых раковых клеток и добавили в неё CAR-T-лимфоциты. Учёные проследили процесс выделения лимфоцитами цитокинов — молекул, которые усиливают противоопухолевую активность, но также способны вызвать цитокиновый шторм. Выяснилось, что рост концентрации цитокинов повышал активность, с которой лимфоциты атаковали раковые клетки.
«Мы проанализировали среду, в которой инкубировались клетки, и выяснили, что примерно на пятый день взаимодействия CAR-T и опухолевых клеток достигается пик уровня провоспалительных цитокинов. В это же время наблюдался максимальный противоопухолевый эффект CAR-T-клеток. Таким образом, чем выше был уровень цитокинов, тем агрессивнее CAR-T-клетки вели себя против опухолевых и быстрее их уничтожали», — пояснила RT научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Индустриальная биофармацевтика» Института фундаментальной медицины и биологии КФУ кандидат биологических наук Айгуль Валиуллина.
По словам учёных, лабораторную модель можно использовать для оценки риска цитокинового шторма при терапии. Для этого достаточно поместить в одну «пробирку» CAR-T-клетки и раковые клетки конкретного пациента, а затем измерить уровень выработки цитокинов в этой модели. Слишком бурная выработка цитокинов будет указывать на высокий риск цитокинового шторма у пациента. В этом случае врачи смогут заранее подобрать соответствующую программу лечения, исключив возможные побочные эффекты.
«Аналогов у данного подхода пока нет. Поэтому мы надеемся, что в будущем он будет доработан и найдёт применение в клинической практике при CAR-T-терапии пациентов как с гематологическими, так и с со́лидными опухолями (развившимися не из клеток кроветворной системы, а в тканях и органах. — RT)», — отметил в беседе с RT научный руководитель проекта, заведующий НИЛ «Индустриальная биофармацевтика» КФУ Эмиль Булатов.
Учёные намерены доработать и внедрить методику в клиническую практику совместно с российскими онкологическими центрами и биофармацевтическими компаниями.
Кроме того, исследователи установили, что CAR-T-клетки способны преодолевать защитные системы злокачественных опухолей. Дело в том, что опухолевые ткани на биохимическом уровне маскируются от иммунной системы. А со́лидные опухоли, развившиеся не из клеток кроветворной системы, ещё и окружают себя молекулами, которые выполняют роль барьера на пути иммунных клеток. Авторы работы выяснили, что CAR-T-клетки способны проникать в плотное опухолевое микроокружение и разрушать злокачественные новообразования. Это доказывает, что CAR-Т-терапия может быть эффективна не только против онкологических заболеваний крови и лимфом, но и против со́лидных опухолей, отмечают специалисты.