Ученые Юго-Западного медицинского центра университета Техаса разработали первую в своем роде иммунотерапию на основе вакцины с наночастицами, которая воздействует на несколько различных типов рака.
Дата, 24 апреля 2017, Источник Юго-Западный медицинский центр университета Техаса
Нановакцина состоит из опухолевых антигенов (опухолевых белков, которые могут быть распознаны иммунной системой), находящихся внутри наночастиц синтетического полимера. Вакцины на основе наночастиц переносят микроскопические частицы, которые стимулируют иммунную систему для того, чтобы улучшить иммунную реакцию. Цель состоит в том, чтобы помочь бороться с раком за счет собственных ресурсов человеческого тела.
«Уникальность нашей схемы заключается в простоте одино-полимерного состава, который может адресно доставлять опухолевые антигены к иммунным клеткам, стимулируя естественный иммунитет. В результате этого запускается безопасное и надежное производство опухолеспецифичных Т-лимфоцитов, которые уничтожают раковые клетки», - рассказывает д-р Цзиньмин Гао, профессор фармакологии и оториноларингологии в техасском юго-западном Междисциплинарном онкологическом центре им. иммонса.
В докладе с изложением данного исследования, опубликованном онлайн в «Нейче Нанотекнолоджи» сегодня, говорится, что нановакцина продемонстрировала противоопухолевую эффективностью при борьбе с различными видами опухолей у мышей
Это исследование проводилось совместно в лабораториях ведущих авторов исследования - доктора Гао и доктора Джиян «Джеймс» Чэнь, профессора молекулярной биологии и директор Центра по исследованию воспалений. Центр был создан в 2015 году с целью изучения, как организм воспринимает инфекции, и разработки подходов к применению этих знаний для создания новых методов лечения инфекции, иммунных нарушений и аутоиммунных заболеваний.
Традиционные вакцины заставляют иммунные клетки захватывать и помещать опухолевые антигены в «системы депо», а затем направляться в лимфоидные органы для активации Т-лимфоцитов, поясняет доктор Гао. Вместо этого, вакцины с наночастицами могут передвигаться непосредственно в лимфатические узлы и запускать опухоль-специфические иммунные реакции.
«Для того, чтобы вакцина с наночастицами сработала, она должна доставить антигены к правильным клеточным отсекам в специализированных иммунных клетках, которые называются антиген-презентирующими клетками и стимулируют естественный иммунитет», - рассказывает д-р Чен, который также является исследователем медицинского института Говарда Хьюза и занимает должность заведующего кафедрой медико-биологических наук. «Наша нановакцина сделала все это».
В данном случае, экспериментальная нановакцина UTSW работает путем активации адаптерного белка под названием STING, который в свою очередь стимулирует защитную иммунную систему организма, способствуя предотвращению рака.
Ученые исследовали разнообразие видов опухолей у мышей: меланому, колоректальный рак, и связанные с ВПЧ рак шейки матки, головного мозга, шеи, аногенитальной областей. В большинстве случаев нановакцина замедляет рост опухоли и увеличивает продолжительность жизни животных.
«В иммунотерапии рака использовались другие технологии вакцин. Однако, они, как правило, сложные - состоят из живых бактерий или комплексных биологических стимуляторов», - говорит доктор Гао. «Эта сложность может вызвать удорожание продукта, а в некоторых случаях, привести к токсическому эффекту, связанному с иммунитетом, у пациентов».
В последние десятилетия с появлением новых инструментов нанотехнологий и более глубокого понимания схемы доставки лекарств на основе полимеров, - поясняет доктор Гао, - сфера применения вакцин на основе наночастиц выросла и привлекла огромный интерес как со стороны научного сообщества, так и промышленности.
«Последние достижения в понимании естественного и приобретенного иммунитета также привели к развитию сотрудничества между иммунологами и нанотехнологами», - говорит д-р Чен. «Эти партнерские отношения имеют решающее значение в стимулировании быстрого развития новых поколений нановакцины».
Исследовательская группа сейчас работает совместно с врачами в техасском юго-западном университете над изучением результатов клинических испытаний нановакцин, активирующих STING, в отношении разнообразных симптомов рака. Сочетание применения нановакцины с лучевой или другими разновидностями стратегий иммунотерапии, как, например, с системой «подавления контрольных точек», может в дальнейшем увеличить их противоопухолевую эффективность.
Пациенты с фармакорезистентной малярией вылечились при помощи трав
Таблетки, изготовленные из высушенных листьев полыни однолетней, вылечили 18 тяжелобольных пациентов в клинике Конго. Полученные результаты позволяют предположить, что это новый и недорогой вариант лечения заболевания, переносимого комарами, которое поражает 212 миллионов человек по всему миру.
Дата: 24 апреля 2017 Источник: Вустерский политехнический институт
Когда традиционные лекарства от малярии не смогли помочь 18 тяжелобольным пациентам, лечащий врач в клинике Конго действовал в соответствии с доктриной «применение нового незарегистрированного препарата в целях сострадания» (*испытание на безнадёжно больном) и прописал средство для лечения малярии, которое еще не было утверждено, изготовленное из высушенных листьев растения полынь однолетняя. Всего за пять дней все 18 человек полностью выздоровели. Этот небольшое, но потрясающе успешное испытание дает надежду на решение растущей проблемы фармакорезистентной малярии.
Данные случаи описаны в статье «Таблетки из высушенных листьев полыни однолетней вылечили от малярии, устойчивой к действию артемизинин-комбинированной терапии (ACT): отчет о применении», подготовленной международной группой во главе с Памелой Уизерс, доктором фармацевтических наук, профессором биологии и биотехнологии в Вустерском политехническом институте (ВПИ), которая положила начало использованию высушенных листьев полыни однолетней (DLA), в качестве средства для лечения малярии.
«Насколько нам известно, это первый случай применения на человеке высушенных листьев полыни однолетней для подавления малярии устойчивой к АСТ», - утверждают авторы доклада по фитомедицине, добавляя, что более полные клинические испытания на больных с фармакорезистентной малярией являются обоснованными. «Успешное лечение всех 18 случаев малярии, устойчивой к АСТ, говорит о том, что DLA должна быть как можно скорее включена в противомалярийных план для Африки», - добавляют они, «и, возможно, для других регионов, где появляется устойчивость к АСТ».
Отчетные документы об исследованиях на 18 пациентах в Северном Киву, провинции Демократической Республики Конго, у которых проявлялись симптомы малярии и которым изначально давали рекомендованные препараты: артемизинин-комбинированная терапия (АСТ), в котором гармонично сочетается артемизинин, химический экстракт из полыни однолетней и один или несколько других препаратов, которые борются с малярийным плазмодиям по разным направлениям.
У 18 пациентов, в возрасте от 14 месяцев до 60 лет, которым не помогала стандартная АСТ терапия, болезнь перешла в стадию тяжелой малярии, определяемой такими симптомами, как потеря сознания, расстройство дыхания, судороги и отек легких. Один из пациентов, пятилетний ребенок, впал в кому. Всем тогда вводили внутривенно артесунат - передовой препарат, применяемый при тяжелых формах малярии, но улучшений не последовало.
В качестве последнего средства врачи использовали высушенные листья полыни (DLA) – терапии, которую развивали и широко изучали г-жа Уизерс и ее команда в ВПИ. После пяти дней лечения таблетками, изготовленными только из высушенных и измельченных листьев полыни (которые были подготовлены и исследованы с помощью методов, разработанных г-жой Уизерс и постдокторантом Мелиссой Таулер), все 18 пациентов полностью выздоровели. Лабораторные тесты показали, что у них в крови не осталось малярийного плазмодия. (Г-жа Уизерс отмечает, что более 100 других пациентов с резистентностью к воздействию лекарств, также успешно лечатся с помощью таблеток DLA).
“Эти 18 пациентов умирали», - рассказывает г-жа Уизерс. «Поэтому видеть выздоровление в 100 процентах случаев, даже у ребенка, впавшего в кому, было просто удивительно. Это небольшое исследование, но результаты являются значительными».
По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), более чем 212 млн человек заразились малярией в 2015 году и около 429 000 умерло. Маленькие дети и беременные женщины подвержены особой опасности. Болезнь, вызываемая переносимым комарами плазмодием, встречается почти в 100 странах и угрожает практически половине населения планеты. АСТ - современная рекомендованная терапия - является дорогостоящей и ее не хватает в районах, наиболее пострадавших от этого заболевания. Кроме того, в то время, как комбинированная терапия предназначена для того, чтобы быть менее подверженной резистентности к лекарственным препаратам, что сделало антималярийные вещества предыдущего поколения неэффективными, малярийный плазмодий проявляет признаки сопротивления АСТ, особенно в Юго-Восточной Азии.
Г-жа Уизерс начала свое исследование артемизинина и полыни однолетней (также известной как сладкая полынь) более 25 лет назад. В последние годы она обратила внимание на использование DLA в качестве альтернативы обычным противомалярийным препаратам. Отметив, что полынь однолетняя, которая классифицируется и, как правило, считается безопасным (GRAS) растением, употребляется людьми и используется в качестве фитотерапии на протяжении тысячелетий, часто даже в виде чая, она заинтересовалась потенциалом применения высушенного растения, а не просто химического экстракта, в качестве средства для лечения малярии. Ее исследования, опубликованные в «Фотокемистри Ривьюз» в 2011 году, были первыми, которые продемонстрировали, что высушенные листья растения полынь однолетняя доставляют в кровь в 40 раз более артемизинина, чем лекарства на основе химического экстракта этого растения.
В статье, опубликованной в «PLOS ONE» в последующем году, г-жа Уизерс и ее команда доказали, что DLA обладает не только противомалярийным свойствами, она более эффективена в уничтожении плазмодия и снижает уровень паразитарной инфекции в более широком диапазоне у мышей. В исследовании 2015 года в трудах Национальной Академии наук исследователи ВПИ совместно с коллегами из Университета штата Массачусетс Амхерст доказали, что высушенные листья полыни вылечили грызунов, инфицированных штаммами малярии, которые, как известно, были резистентными к артемизинину. Кроме того, в эксперименте, который ускоряет эволюцию малярийного плазмодия, передаваясь через 49 поколений мышей, плазмодий не проявлял никаких признаков резистентности DLA.
Уизерс утверждает, что более высокие результаты DLA по сравнению с АСТ, а также ее способность уничтожать плазмодии, резистентные к воздействию лекарств, и избегать «ловушки» резистентности, обусловлены, вероятно, синергетическим действием целого комплекса фитохимических веществ, содержащиеся в листьях растений, некоторые из которых, как известно, также обладают противомалярийными свойствами и могут способствовать улучшению абсорбции артемизинина в кровоток, а также повышать его эффективность в борьбе с малярией. По сути, высушенные листья представляют собой надежное природное средство комплексной терапии, польза от которого намного превосходит АСТ и другие комбинированные препараты.
«Мы проделали большую работу, чтобы разобраться в биохимии этих соединений, которые включают в себя целый ряд флавоноидов и терпенов для того, чтобы мы могли лучше понять их роль в фармакологической активности высушенных листьев», - говорит Уизерс. «Чем больше мы узнаем, тем больше нас волнует потенциал DLA, который может стать предпочтительным препаратом для борьбы с малярией во всем мире. Полынь однолетняя, как известно, эффективна в отношении ряда других заболеваний, в том числе и прочих тропических болезней и некоторых видов рака, поэтому в нашей лаборатории мы уже исследуем эффективность DLA по борьбе с другими заболеваниями».
«Еще одним преимуществом DLA над традиционными методами лечения малярии является ее низкая стоимость и относительная простота изготовления», - рассказывает Уизерс. В то время как процессы производства АСТ являются более дорогостоящими и требуют высоких специальных знаний, производство таблеток DLA может вестись при помощи простого оборудования и после краткого обучения. Выращивание полыни однолетней, а также производство и испытание таблеток, - как отмечает Уизерс, - это идеальный бизнес для местного населения, который может обеспечить рабочие места в бедных районах и значительно расширить доступ к противомалярийным терапии.
На самом деле, она уже организовала процесс производства в Африке, включающий выращивание и сбор урожая высокопродуктивных сортов в Восточной Африке, наряду с процессом обработки по GMP (Правилами организации производства и контроля качества лекарственных средств) в Уганде, где листья сушат, измельчают, гомогенизируют, а затем порошок прессуют в таблетки, а таблетки тестируют, чтобы уточнить дозировку. Этот процесс производства помог выпустить таблетки, применявшиеся для лечения 18 пациентов в Демократической Республике Конго. «Африканцы могут овладеть данной технологий, работать и распределять полученную продукцию на свое благо» – говорит г-жа Уизерс.
