Modified neural stem cells eradicate metatstatic neuroblastoma in experiment

Full Text

Нейральные стволовые клетки (НСК), локализующиеся в определённых областях как развивающегося, так и головного мозга взрослого млекопитающих, обладают способностью к самообновлению и дифференцировке во все основные типы клеток нервных тканей - глиальные и нейроны. Интересным и неизученным свойством НСК является выраженный патотропизм - способность к миграции в патологический очаг [1]. Благодаря такой миграционной способности НСК могут использоваться не только для заместительной клеточной терапии нейродегенеративных заболеваний, но и для специфической доставки терапевтических молекул в центральную нервную систему. Последний подход был применён несколькими научными группами в экспериментах по лечению нейро-опухолей [2-4].

Группа Aboody A. сообщает об успешном применении НСК для лечения метастатической нейробластомы в новом онлайн-журнале PloS ONE. Нейробластома является одной из частых детских экстракраниальных солидных опухолей с частотой рецидивов и метастазирования до 80%. Авторы работы использовали свойство патотропизма НСК для доставки терапевтической конструкции к метастазам человеческой нейробластомы в мышиной модели.

Исследователи использовали иммортализованную клеточную линию HB1.F3.C1, выделенную из фетального среднего мозга человека [5] в качестве вектора для доставки специфического фермента, секреция которого активирует противоопухолевый препарат CPT-11. Авторы предположили, что уникальная миграционная активность клеток линии НСК, несущих генетическую конструкцию, сможет специфически повысить концентрацию препарата в метастатическом очаге. Мышам с моделью диссеминированной метастатической нейробластомы последовательно внутривенно вводили генетически-модифицированные НСК, а затем подвергали лечению препаратом CPT-11.

Различными методами исследователи показали, что НСК, несущие про-активационный фермент, были способны к быстрой и специфической миграции в области метастазов и локально активировали CTP-11. Авторы наблюдали исчезновение метастазов и 100% выживание мышей в течение полугода от момента начала лечения, по сравнению с контрольной группой (только введение CTP-11 без НСК), где наблюдалась лишь 50%-я выживаемость в те же сроки. Мыши, не получавшие лечения, подвергались эвтаназии (в среднем через 3 месяца со дня введения опухолевых клеток) в связи с распространением метастазов и истощением.

Таким образом, введение НСК, несущих терапевтические молекулы с противоопухолевым препаратом, приводит к эрадикации метастазов нейробластомы вне зависимости от их локализации. Исследование показывает, что метод может оказаться эффективным и у пациентов с множественными метастазами, резистентными к химио- и лучевой терапии. Результаты работы многообещающие, а протокол предлагаемый авторами, возможно, будет испытываться на пациентах с метастазами солидных опухолей, поэтому является преклиническим. Эта работа предполагает, что схожая методология может быть применима для лечения других метастатических и химио-резистентных опухолей. Так, в других экспериментальных исследованиях, эксплуатирующих свойство патотропизма взрослых стволовых клеток, была показана эффективность мезенхимальных стромальных клеток костного мозга для лечения метастазов рака молочной железы [6].

Важным моментом в разработке таких протоколов является исключение токсичности противоопухолевых препаратов для здоровых тканей, поскольку модифицированные клетки могут мигрировать не только в «опухолевые очаги». В настоящей работе показано, что подавляющее количество введённых НСК мигрирует и накапливается селективно в метастатических очагах и только единичные клетки обнаружены в ряде нормальных тканей. НСК как переносчики терапевтических молекул могут иметь явное преимущество перед другими взрослыми стволовыми клетками. Так, если для мезенхимальных стромальных и других клеток костного мозга была показана их инкорпорация в строму опухоли, репликация in vivo и усиление ангиогенеза [7, 8], то клетки линии HB1.F3.C1 не делятся in vivo и подвергаются апоптозу в нормальных тканях [3, 9]. Поэтому будущие исследования в онкологии, основанные на патотропизме взрослых стволовых клеток, будут также направлены на поиск оптимального вида клеток - переносчиков терапевтических молекул.

About the authors

A. V. Bersenev

Author for correspondence.
Email: redaktor@celltranspl.ru
Russian Federation

References

Supplementary files