Способ лечения рака, который не поддается лечению

Определение того, как раковые стволовые клетки выживают в период применения противоопухолевых препаратов.

Одновременное введение противоопухолевого средства и соединения свинца, разработанного исследовательской группой, позволяет в 10 раз эффективнее подавлять рост раковых клеток.

Был разработан новый препарат - кандидат, демонстрирующий терапевтическое воздействие на рак, который рецидивировал или метастазировал, поскольку он не реагирует на противоопухолевые препараты. 

Исследовательская группа, возглавляемая доктором Чонг Чжэ-Хо и доктором Пак Ки-Чонг из Школы хирургии Медицинского колледжа Университета Йонсей, объявила 13 февраля, что они определили, как раковые стволовые клетки приобретают устойчивость к существующим противоопухолевым препаратам, и нашли соединение свинца для решения этой проблемы. 

Результаты этого исследования были опубликованы в последнем издании международного медицинского журнала BMC Medicine (IF11.8).

Стволовые клетки в нашем организме обеспечивают непрерывный рост и регенерацию. Примерно в 1-2% всех случаев рака есть так называемые “раковые стволовые клетки”, которые дают им возможность постоянно обновляться. То есть они способны сами регенерировать и дифференцироваться в другие клетки, что увеличивает вероятность рецидива и метастазирования.

В случае нормальных раковых клеток они погибают при приеме противоопухолевых препаратов, которые ухудшают микроокружение опухоли. Это происходит потому, что, когда раковые клетки находятся под постоянным стрессом эндоплазматического ретикулума из-за противоопухолевых препаратов, ионы кальция, секретируемые белком IP3R, начинают накапливаться в митохондриях клеток.

Однако у некоторых пациентов раковые стволовые клетки активируются и проявляют особенно сильную устойчивость к противоопухолевым препаратам. Когда сопротивление чрезвычайно сильное, и рак невозможно вылечить обычной химиотерапией, он классифицируется как рефрактерный рак.

Исследовательская группа впервые подтвердила принцип, лежащий в основе выживания раковых клеток, устойчивых к противоопухолевым препаратам. Анализ раковых клеток, собранных у пациентов, у которых рак рецидивировал или дал метастазы во время приема противоопухолевых препаратов, показал, что среди раковых стволовых клеток были устойчивые к противоопухолевым препаратам раковые клетки. Также было обнаружено, что когда количество белка, циклическая амплификация белка с неправильным фолдингом (PMCA)  значительно увеличивается в раковых стволовых клетках, концентрация ионов кальция падает, тем самым позволяя раковым клеткам выживать. 

Соответственно, исследовательская группа изобрела соединение свинца (кандидат 13) для ингибирования PMCA, белка, повышающего устойчивость к противоопухолевым препаратам. Впоследствии эффективность лечения была изучена путем проведения эксперимента на животных, в котором одновременно вводили стандартный противоопухолевый препарат и свинцовое вещество.  

Сначала раковые клетки пациентов, у которых наблюдался рецидив или метастазирование из-за резистентности к стандартным противораковым препаратам, оксалиплатину и сорафенибу, были пересажены в животные модели, а затем каждый препарат вводили отдельно, чтобы проверить изменения размера опухоли с течением времени. 

Когда вводили только оксалиплатин, опухоль, размер которой первоначально составлял в среднем 200 мм 3, продолжала расти до 354,44 мм 3 за 20 дней, 1593,2 мм 3 за 30 дней и 2756,36 мм 3 за 40 дней. Этот показатель был аналогичен результатам, полученным в группе, которой вводили сорафениб, размер опухоли которой вырос до 365,26 мм 3 за 20 дней, 1116,26 мм 3 за 30 дней и 2998,77 мм 3 за 40 дней.

Затем измерили размер опухоли после введения оксалиплатина, сорафениба и соединения свинца в комбинации, и это показало, что скорость роста опухоли замедлилась. 

При одновременном введении оксалиплатина и соединения свинца опухоль, размер которой первоначально составлял 200 мм3, выросла до 254,32 мм3 за 20 дней, 288,41 мм3 за 30 дней и 283,44 мм3 за 40 дней. Аналогичным образом, когда сорафениб и соединение свинца вводили в комбинации, опухоль размером 200 мм3 в начале выросла до 274,33 мм3 через 20 дней, 303,14 мм3 через 30 дней и 298,97 мм3 через 40 дней. В некоторых случаях размер опухоли даже уменьшался, и в целом скорость роста значительно снижалась. 

Результаты данного исследования применимы не только к раку, устойчивому к противоопухолевым препаратам, но и к другим рефрактерным видам рака, которые проявляют характеристики раковых стволовых клеток. Это связано с тем, что гибели клеток можно избежать, контролируя концентрацию ионов кальция в цитоплазме, когда микроокружение опухоли ухудшается.

“В ходе данного исследования мы подтвердили эффект одновременного применения существующих противоопухолевых препаратов и свинцового препарата (Кандидат 13) для лечения рака, устойчивого к противоопухолевым препаратам”, - отметил доктор Чонг, который затем добавил: “Мы продолжим исследования терапевтических средств для лечения рефрактерного рака”. 

В то же время, ожидается, что результаты данного исследования откроют большие возможности для лечения рака в целом и для разработки противоопухолевых препаратов для лечения резистентных видов рака, эффективные методы лечения которых до сих пор не изобретены. Исследовательская группа подала заявки на соответствующие патенты внутри страны и за рубежом на основе данного исследования, а также лицензировала соответствующую технологию "VeraVerse Co. Ltd." в Корее и "CKP Therapeutics, Inc." (Массачусетский центр разработки медицинского оборудования, Лоуэлл, Массачусетс, 01852), базирующийся в Бостоне, США, для разработки противоопухолевых препаратов с целью дальнейшего получения дополнительных соединений свинца. Медицинский центр Университета Йонсей, в котором исследовательская группа выполняет центральную роль, продолжает свои совместные исследования с отечественными и зарубежными корпорациями и готовится к дополнительной передаче технологий и коммерциализации в клинической области.

В знак признания выдающихся результатов данного исследования исследователи были награждены Ганбица (Люди, которые принесли славу Корее) Информационным центром биологических исследований Пхоханского университета науки и технологий (POSTECH).