Исследовательская группа Массачусетской больницы общего профиля (MGH) выявила удивительную новую роль иммунных клеток, называемых макрофагами, – повышение эффективности лечения рака с помощью наночастиц. В своем отчете по науке о трансляционной медицине исследователи описывают обнаружение того, как своевременная лучевая терапия может улучшить доставку наномедицинских препаратов от рака на целых 600 процентов за счет привлечения макрофагов к кровеносным сосудам опухоли, что приводит к кратковременному переходу "лопаться" утечки из капилляров в опухоль.
Дополнительные исследования на мышах показали, что через три дня после лучевой терапии поглощение наночастиц, но не лекарств, доставляемых растворителем, примерно удвоилось. Микроскопия in vivo с высоким разрешением показала, что увеличение проницаемости сосудов происходило неравномерно, с периодами низкой проницаемости, прерываемыми выбросом сосудистого содержимого, включая наночастицы, в опухоли. Скорость разрыва увеличилась через три дня после облучения и была выше на более крупных кровеносных сосудах с соседними макрофагами. Удаление макрофагов предотвратило радиационно-индуцированные изменения и повышенное поглощение наночастиц. Сочетание лучевой терапии с циклофосфамидом – лекарством, повреждающим ДНК, которое усиливает доставку наночастиц к опухолевым клеткам с помощью аналогичных механизмов прайминга опухоли – привело к еще большему поглощению наночастиц.
Тестирование терапевтического эффекта сочетания лучевой терапии с химиотерапевтическими препаратами в оболочке из наночастиц на модели мыши подтвердило эффективность стратегии и ключевую роль макрофагов. Хотя сочетание излучения с препаратом на основе растворителя не имело преимуществ по сравнению с одним излучением, доставка наноинкапсулированной версии того же препарата через три дня после лучевой терапии уничтожила большинство опухолей, эффект, который был значительно уменьшен, если макрофаги были истощены.
"Обнаружение того, что эта комбинация радиации и наномедицины приводит к синергетическому уничтожению опухоли у мышей, дает мотивацию для клинических испытаний, которые сочетают изменение схемы опухоли с использованием лучевой терапии с наномедициной," – говорит Миллер, преподаватель медицины в Гарвардской медицинской школе. "Большинство методов лечения и наномедицинских препаратов, используемых в этом исследовании, одобрены FDA для лечения рака, поэтому эту стратегию комбинированного лечения можно относительно быстро протестировать в клинических испытаниях. Учитывая роль макрофагов в этом подходе, мы особенно заинтересованы в сочетании облучения опухолей и наномедицины с иммуноонкологической терапией."