Одноразовый вирус: найден способ борьбы с раком нервной системы
Благодаря исследованиям российских ученых из Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта (ИМБ РАН) пациенты с онкологическим заболеванием мозга и симпатической нервной системы могут получить уникальный препарат, который уничтожит опухолевые клетки. Ученым удалось создать оригинальный вирус одноразового действия, который вступает в контакт с раковыми клетками, содержащими на поверхности определенный белок. Действие вируса уже протестировано на клетках человека. Было показано, что вносимый с помощью вируса токсический терапевтический препарат успешно уничтожает те злокачественные клетки, на поверхности которых есть «белок-мишень», не затрагивая здоровые клетки.
Одной из актуальных задач современной биомедицины, направленной на лечение онкологических заболеваний, является разработка способов избирательной адресной доставки антираковых терапевтических препаратов в злокачественные клетки. Подавляющее большинство используемых в настоящее время лекарств обладает достаточно сильным токсическим действием. Попадание такого лекарства в клетку приводит к ее гибели. Проблема состоит в том, что лекарство может попасть как в злокачественную, так и в здоровую клетку. Именно это приводит к побочным эффектам, вызывающим тяжелое состояние пациентов при химиотерапии. Одно из возможных решений этой проблемы — поиск на поверхности злокачественных клеток раковых маркеров — молекул, которые присущи опухолевым клеткам, но отсутствуют у здоровых. Такие раковые маркеры могут служить специфическими мишенями для адресной доставки антираковых препаратов различной природы.
Научные сотрудники Лаборатории клеточных основ развития злокачественных заболеваний ИМБ РАН обнаружили, что клетки ряда нейральных опухолей на своей поверхности содержат трансмембранный белок плазмолипин, который у здоровых клеток человека не содержится или присутствует в небольшом количестве.
Как рассказал «Известиям» руководитель лаборатории профессор Владимир Прасолов, ученым удалось сконструировать вирус одноразового действия, который не может вызвать инфекционный процесс (ретровирусный вектор), для адресной доставки препарата в те раковые клетки, на поверхности которых есть белок плазмолипин.
— Жизненный цикл ретровирусов начинается с прикрепления вирусной частицы к поверхности клетки благодаря тому, что белок оболочки данного вируса взаимодействует с поверхностным белком клетки — плазмолипином, который в данном случае выполняет роль рецептора, — рассказал Владимир Прасолов. — Если подходящий белок-рецептор отсутствует на поверхности клетки, то белок оболочки данного вируса не находит себе пару и заражения не происходит.
Ретровирусы — это обширное семейство вирусов животных, их геном представлен рибонуклеиновой кислотой (РНК). Приставка «ретро» в названии используется потому, что эти вирусы делают всё наоборот. Если обычные клетки превращают ДНК в РНК, то ретровирусы выполняют противоположное действие. Белок оболочки вируса играет важную роль в процессе заражения. Именно он определяет, какие клетки ретровирус конкретного вида способен заразить, а какие — нет.
Новый препарат создан на основе ранее неизвестного эндогенного ретровируса, впервые описанного российскими учеными из ИМБ РАН совместно с учеными из Института экспериментальной вирусологии (Гамбург, Германия). Он получил название McERV. Отличительная особенность этого ретровируса — способность заражать только клетки, имеющие (несущие) на своей поверхности плазмолипин.
Ученые уже проверили действие ретровирусного вектора на клетках человека. Они помечали зеленым цветом те клетки, в которых есть рецептор плазмолипин, а красным клетки без него. Эти эксперименты показали, что ретровирус успешно заражает те клетки человека, у которых плазмолипин есть, другие же — остаются незараженными.
По мнению профессора отдела биохимии вирусов растений НИИ физико-химической биологии МГУ Натальи Калининой, в случае успешных экспериментов на животных предложенный метод может быть передан на доклинические и клинические испытания.
— Подобные адресные подходы для лечения нейральных опухолей в настоящее время отсутствуют, — рассказала Наталья Калинина. — Учеными получены важные научные результаты, перспективные для последующего применения в практической медицине. Но, несмотря на впечатляющие результаты, полученные на клеточных моделях, метод требует дополнительной тщательной экспериментальной проверки.
В течение этого года ученые планируют продолжить испытания препарата на животных. После всех соответствующих проверок препарат может быть передан медикам для клинических испытаний.
