Исследователи из Duke Medicine определили новую стратегию лечения нейробластомы с использованием модифицированной версии гепарина, инъекционного препарата столетней давности, который разжижает кровь для предотвращения образования тромбов.
Исследование, проведенное на мышах и опубликованное 17 июня 2014 года в Журнале клинических исследований, показало, что когда гепарин изменяется для устранения его разжижающих кровь свойств, он может подавлять и уменьшать опухоли нейробластомы, не вызывая сильного кровотечения.
"Наше исследование переводит механистические представления о гепарине в потенциальную новую терапию нейробластомы и, возможно, других видов рака," сказал старший автор Джерард С. Blobe, M.D., Ph.D., профессор медицины, фармакологии и биологии рака в Duke.
Нейробластома – это рак, который возникает в нервной ткани и обычно встречается у младенцев и детей. Хотя нейробластома в целом встречается редко – по данным Американского онкологического общества, в США ежегодно регистрируется 700 новых случаев, – это самый распространенный вид рака у младенцев.
Несмотря на многочисленные варианты лечения нейробластомы, выживаемость у детей с запущенным раком составляет менее 40 процентов из-за рецидива заболевания и сохранения остаточных раковых клеток после химиотерапии. Однако одно различие между нейробластомой и другими солидными опухолями заключается в функции стромы или соединительной ткани вокруг опухоли.
"В большинстве случаев мы думаем о строме в солидных опухолях как о плохом, что помогает раку стать более инвазивным. В случае нейробластомы все наоборот: наличие большого количества соединительной ткани вокруг опухоли делает что-то благоприятное для пациентов," Blobe сказал.
Изучая биологию стромы, исследователи определили, что соединительная ткань вырабатывает и высвобождает рецепторы, участвующие в передаче сигналов нервной системы, которые называются протеогликанами гепарансульфата. Протеогликаны гепарансульфата оказывали дифференцирующее действие на раковые клетки, заставляя незрелые раковые клетки действовать больше как зрелые нейроны и препятствуя их размножению.
Гепарансульфатные протеогликаны структурно схожи с антикоагулянтом гепарином, что привело исследователей к гипотезе о том, что гепарин может воссоздать функцию, естественную для стромы. Они вводили гепарин клеткам нейробластомы человека в лабораторных культурах, а также мышам с нейробластомой и обнаружили, что он может дифференцировать раковые клетки и вызывать регресс опухолей у мышей. Однако гепарин вызвал сильное кровотечение, что сделало его непригодным для лечения.
"Вот что вызвало момент эврики. Гепарин был эффективен, но вызывал серьезное кровотечение," сказал Эрик Х. Кнельсон, М.D./ Ph.D. кандидат Медицинской школы Университета Дьюка и ведущий автор исследования. "Если бы мы смогли найти модифицированный гепарин, который все еще способствовал дифференцировке, но не вызывал антикоагуляции, у нас могло бы быть успешное лечение."
Исследователи изучили структуру гепарина и определили, что, хотя определенные свойства необходимы для антикоагуляции, только некоторые из них важны для передачи сигналов, способствующих дифференцировке. Используя это открытие, они определили производное гепарина, которое все еще позволяет дифференцировать, но не вызывает антикоагуляции.
При тестировании в лабораторных культурах производное гепарина подавляло рост нейробластомы. У мышей он замедлил прогрессирование рака, уменьшил опухоли и продлил жизнь животных.
"Исследование демонстрирует пользу прислушивания к раку и его биологии," Нельсон сказал. "Мы начали с исследования стромы опухоли и ее механизма и разработали потенциальную терапию, используя это новое понимание."
В настоящее время команда работает над переводом исследования в клинические испытания на людях, чтобы определить, дает ли производное гепарина такое же преимущество для людей, как и на мышах.
"Мы хотим перепрофилировать уже существующий препарат на благо пациентов," Blobe сказал. "Что интересно в этом, так это то, что существуют другие опухоли, при которых дифференциация полезна, поэтому есть возможность применить эти идеи к другим видам рака."