Когда неинвазивные звуковые волны разрушают опухоли, они вызывают иммунный ответ у мышей. Разрушая «плащ» клеточной стенки, лечение выявляет маркеры раковых клеток, которые ранее были скрыты от защитных сил организма, как показали исследователи из Мичиганского университета.
Техника, разработанная в Мичигане, известная как гистотрипсия, предлагает двухсторонний подход к борьбе с раком: физическое разрушение опухолей с помощью звуковых волн и запуск иммунного ответа организма. Потенциально это может предложить медицинским работникам вариант лечения пациентов без вредных побочных эффектов лучевой и химиотерапии.
До сих пор исследователи не понимали, как гистотрипсия активирует иммунную систему. Исследование, проведенное прошлой весной, показало, что гистотрипсия разрушает опухоли печени у крыс, приводя к полному исчезновению опухоли даже при воздействии звуковых волн только на 50-75% массы. Иммунный ответ также предотвратил дальнейшее распространение без признаков рецидива или метастазов более чем у 80% животных.
«Мы обнаружили, что гистотрипсия каким-то образом не только убивает раковые клетки, но и заставляет их пройти уникальный путь гибели клеток, который привлекает внимание иммунной системы», — сказал Клиффорд Чо, профессор детской хирургии C. Gardner и заместитель председателя хирургии. , чья лаборатория разработала протоколы иммунных исследований и измерила иммунные реакции для исследования, опубликованного в этом месяце в Границы в иммунологии.
Ключом оказались опухолевые антигены — белки, обнаруженные только в раковых клетках и спрятанные за их клеточными стенками. Когда клетки умирают в результате химиотерапии или облучения, эти антигены разрушаются в процессе. Напротив, звуковые волны убивают раковые клетки, разрушая их клеточные стенки, высвобождая опухолевые антигены, которые затем запускают защитные системы организма.
Иммунный ответ возник во всем организме, а не только в той области, где применялась гистотрипсия.
При гистотрипсии мы не уничтожаем антигены, мы высвобождаем их, убивая опухолевые клетки. Как только они перестанут быть скрытыми, тело сможет их увидеть и атаковать».
Чжэнь Сюй , профессор биомедицинской инженерии UM и изобретатель подхода гистотрипсии.
Команда смогла открыть механизм благодаря тому, как мышам в исследованиях рака обычно дают генетически идентичные опухоли. После разрушения опухоли у одной мыши с помощью гистотрипсии команда извлекла часть этого материала, гомогенизировала его и ввела другой мыши. У обеих мышей развилась иммунная защита от этого рака.
«Введение обломков второй мыши имело почти вакциноподобное свойство», — сказал Сюй. «Мыши, получившие этот мусор, оказались на удивление устойчивыми к развитию рака».
С 2001 года лаборатория Сюя в Мичиганском университете впервые применила гистотрипсию в борьбе с раком, что привело к многоцентровому клиническому испытанию #HOPE4LIVER, спонсируемому HistoSonics, дочерней компанией UM. Совсем недавно исследования группы дали многообещающие результаты в лечении гистотрипсией рака головного мозга и иммунотерапии.
Эта работа была поддержана VA Merit Review, Национальными институтами здравоохранения, Институтом открытий Forbes UM, Histosonics-Michigan и Объединенным институтом клинических и трансляционных исследований Мичиганского медицинского и Пекинского университета медицинских наук.
Источник:
Ссылка на журнал:
Пеппл, Алабама, и другие. (2023)Пространственно-временная локальная и абскопальная гибель клеток и иммунные ответы на гистотрипсию, сфокусированную на ультразвуковой абляции опухоли. Границы в иммунологии. doi.org/10.3389/fimmu.2023.1012799.
