Вчені Каліфорнійського університету в Сан-Франциско розробили революційне лікування раку, яке точно впливає на пухлини за допомогою радіації, зберігаючи при цьому здорові тканини. Використовуючи препарат, націлений на KRAS, для позначення ракових клітин і приєднання радіоактивного антитіла для їх усунення, цей підхід успішно знищив пухлини у мишей без звичайних побічних ефектів радіації.
Прицільна радіація: прорив у лікуванні раку
Радіація є одним із найпотужніших інструментів для знищення пухлин, але традиційна променева терапія не може відрізнити ракові клітини від здорових, часто спричиняючи шкідливі побічні ефекти. Тепер дослідники з Каліфорнійського університету в Сан-Франциско розробили спосіб зробити випромінювання більш точним. Їх новий підхід поєднує спеціалізований препарат, який позначає ракові клітини, з радіоактивним антитілом, яке безпосередньо націлюється на них і знищує їх. У дослідженнях на мишах це лікування успішно ліквідувало пухлини сечового міхура та легень, не викликаючи поширених побічних ефектів радіації, таких як млявість або втрата ваги.
«Це один-два удари», — сказав Чарлі Крейк, доктор філософії, професор фармацевтичної хімії в UCSF і співавтор дослідження, нещодавно опублікованого в журналі Cancer Research . «Ми потенційно можемо вбити пухлини, перш ніж вони зможуть виробити стійкість».
Препарат від раку стає молекулярним прапором
Основу для цього прориву було закладено десять років тому, коли Кеван Шокат з UCSF, доктор філософії, виявив, як націлюватися на KRAS, горезвісний білок, що викликає рак. Після мутації KRAS призводить до неконтрольованого росту клітин і є відповідальним за до третини всіх випадків раку. Прорив Шоката призвів до розробки ліків, які зачепили раковий KRAS. Але ліки могли зменшити пухлини лише протягом кількох місяців, перш ніж рак повернувся. Однак препарати залишалися зв’язаними з KRAS, і Крейк задумався, чи можуть вони зробити ракові клітини більш «видимими» для імунної системи.
«Ми раніше підозрювали, що препарати KRAS можуть служити постійними прапорцями для ракових клітин», — сказав Крейк.
Використання радіації для точної терапії
У 2022 році команда UCSF, до складу якої входили Крейк і Шокат, продемонструвала, що це справді можливо. Команда розробила антитіло, яке розпізнає унікальний препарат/фрагмент поверхні KRAS і манить імунні клітини. Однак цей підхід вимагав, щоб імунна система мала силу, щоб перемогти рак самостійно, що виявилося не настільки ефективним.
Доведення радіації атомного рівня до ракових клітин
Приблизно в той же час Крейк почав працювати з Майком Евансом, доктором філософії, професором радіології в UCSF, щоб розробити інший підхід до знищення ракових клітин. Вони все ще використовували препарат K-RAS для позначення ракових клітин, але цього разу вони озброїли антитіла радіоактивним корисним навантаженням. Поєднання спрацювало, усунувши рак легенів у мишей з мінімальними побічними ефектами.
«Радіація безжально ефективна у своїй здатності видаляти ракові клітини, і завдяки цьому підходу ми показали, що можемо спрямувати її виключно на ці види раку», — сказав Еванс.
Крейк додав: «Краса цього підходу полягає в тому, що ми можемо розрахувати надзвичайно безпечну дозу радіації. На відміну від зовнішнього променевого опромінення, цей метод використовує лише ту кількість радіації, яка необхідна для перемоги над раком».
Налаштування лікування для більшої кількості пацієнтів
Щоб ця терапія спрацювала у більшості пацієнтів, вченим доведеться розробити антитіла, які б пояснювали різні способи прояву KRAS у людських клітинах. Зараз команда UCSF працює над цим, керуючись власними доказами того, що це може спрацювати. Климент Верба, доктор філософії, доцент кафедри клітинної та молекулярної фармакології в UCSF, використав кріоелектронну мікроскопію для візуалізації «радіаційного сендвіча» в атомних деталях, надаючи цій галузі структуру для розробки ще кращих антитіл.
«Лікарський засіб, пов’язаний з пептидом KRAS, стирчить, як хворий великий палець, який потім хапає антитіло», – сказав Верба, який, як і Крейк, є членом Інституту кількісних біологічних наук UCSF (QBI). «Ми зробили значний крок до індивідуальної променевої терапії, що може привести до нової парадигми лікування».