Проблему резистентності раку вирішено: інноваційна схема перетворює злоякісні клітини на «троянських коней», що знищують пухлину зсередини

Онкологічні захворювання вражають різноманіттям, що зумовлено самою природою раку. Кожна злоякісна пухлина — це клітини організму, в яких буквально перестали працювати механізми, що обмежують їхнє безперервне відтворення. Тому такі клітини постійно еволюціонують і прагнуть захопити всі доступні ресурси. Що врешті-решт знищує організм. Тому будь-яка терапія онкозахворювань зазнавала невдач. Якщо пухлину не знищити повністю швидше, ніж вона адаптується до лікування, вже застосований метод швидко стане неефективним. А з огляду на те, що більшість ліків разом із раком завдають шкоди і хворому — виходить гонка на витривалість, яку непросто виграти навіть у решті (крім наявності онкологічного захворювання) здоровій людині.

Особливо важкі випадки, коли ракових клітин так багато, що якась їх частина завжди встигає адаптуватися до терапії. В результаті лікування перетворюється на низку проб і помилок з усе сильнішим шансом на успіх: одна комбінація препаратів перестає працювати, її замінюють другою чергою, потім третьою і так далі. Причому кожен наступний коктейль має погано передбачувану ефективність у конкретному випадку.

Американські вчені запропонували інший підхід. Розроблена ними генетична модифікація злоякісних клітин перетворює їх на «троянських коней», тимчасово нечутливих до онкопрепаратів. Поширюючись, вони заміщають більшу частину пухлини, конкуруючи з природними резистентними клітинами,і зрештою перемикаються у стан, сприйнятливий до поширених протипухлинних засобів.

Розробку вже перевірили на культурах клітин раку легені з мутацією EGFR та на моделі тварин, і в обох випадках вона показала високу ефективність. Втім, до клінічних досліджень щ далеко: науковці мають винайти більш безпечні способи програмування злоякісних клітин деструктивним «софтом».

Методику програмування ракових клітин для такої доволі складної поведінки створили фахівці Університеті штату Пенсільванія, які вже її запатентували.

Як програмували ракові клітини

Для «перепрошивки» злоякісних клітин використовується модульна генетична схема (genetic circuit) — комбінація генів, яка змушує клітини-носії незмінно реагувати на певні зовнішні подразники, немов виконуючи логічну програму, або строго певним чином взаємодіяти один з одним чи іншими клітинами. У новій розробці така схема основана на двох генах-«перемикачах», які працюють послідовно. Спочатку вмикається перший, і таргетні злоякісних клітини набувають стійкості до вибраного онкопрепарату. За кілька тижнів генетичний ланцюг геном, що несе, стає переважним навіть у запущеній пухлині, а також у її метастазах. Значно менша частина ракових клітин, що залишилися, має природну стійкість до ліків. Але тут має увімкнутися другий «пермикач», після чого у заражених «софтом» клітинах запускається експресія цитотоксичних білків, які швидко знищують пухлину.

Для того, щоб потрібна генетична схема швидко поширилась у пухлині, розробники вдалися до «еволюційної» техніки генного драйву (gene drive). Розповсюджуючись, модифіковані клітини розростаються і витісняють «рідні» стійкі клітини новоутворння, не даючи їм посилюватися та розвивати нову резистентність. (В природі генний драйв працює серед іншого і як механізм, що не дозволяє виробити популяції збудників резистентність.)

Автори методу вважають, що ідея генного драйву може бути використана для усунення механізмів резистентності до того, як злоякісні клітини отримають шанс еволюціонувати.

Наразі дослідники працюють над тим, як безпечно та селективно доставляти протипухлинну генетичну схему у новоутворення людей, щоб, зрештою, подолати метастатичне захворювання.