Ученые создают гель для лечения солидных раковых опухолей и метастазов

Исследователи разработали жидкий гель, который затвердевает при инъекции в твердую опухоль, виден на компьютерной томографии и может замедлять действие противораковых препаратов. Использование геля в сочетании с иммунотерапией улучшило выживаемость мышей и повлияло на отдаленные, невылеченные опухоли, что позволяет предположить, что у него есть потенциал в качестве терапии метастатического рака.

Введение противораковых препаратов непосредственно в опухоль – внутриопухолевая терапия – является многообещающим способом лечения солидного рака.

Однако клинические испытания выявили некоторые недостатки. Во-первых, большинство иммунотерапевтических препаратов состоят из небольших молекул, склонных к быстрому рассеиванию из места опухоли после инъекции. Другой вариант — визуализировать лечение на месте, чтобы подтвердить его попадание в цель.

Теперь исследователи из Mass General Brigham в сотрудничестве с Институтом интегративных исследований рака Коха разработали систему доставки геля, которая решает эти проблемы.

«Этот гель решает две проблемы существующих попыток внутриопухолевой иммунотерапии рака: делает терапию видимой и практичной, чтобы интервенционные радиологи могли подтвердить доставку, и гарантирует, что препарат действительно остается в интересующей области», — сказал Авик Сом, ведущий автор исследования.

Ученые задались целью создать многофункциональный гель: его нужно было вводить при комнатной температуре и он должен затвердевать в месте опухоли; он должен был содержать агент визуализации, чтобы терапию можно было визуализировать с помощью компьютерной томографии; и он должен был быть в состоянии обеспечить лечение рака. В данном случае лечением был имиквимод, иммуностимулирующий препарат.

Они остановились на сополимере, состоящем из биосовместимой полимолочной гликолевой кислоты (PLGA) и полиэтиленгликоля (ПЭГ) в трехблочной структуре. Трехблочная структура обеспечила две важные особенности, которые позволили контролировать высвобождение имиквимода: во-первых, он самоорганизовывался в мицеллярные наночастицы, которые инкапсулировали лекарство, увеличивая его растворимость примерно в 2000 раз и позволяя доставлять большую дозу; во-вторых, при температуре тела эта мицеллярная структура образовывала вязкий гель. Затем исследователи добавили йопамидол, контрастное вещество, чтобы обеспечить визуализацию внутриопухолевой инъекции под КТ. Они назвали свою гелевую систему доставки лекарств Imigel (Имигель).

Используя мышиные модели рака толстой кишки и молочной железы, которые обычно устойчивы к иммунотерапии, исследователи вводили животным одну внутриопухолевую инъекцию комбинации Имигеля и терапии ингибитором контрольной точки (CPI). У каждой мыши было две опухоли одного типа, но лечили только одну, что позволило исследователям проверить, стимулирует ли гель как местный, так и системный иммунитет.

Через 90 дней после терапии комбинированное лечение улучшило выживаемость в обеих моделях рака.

В модели рака толстой кишки выжило 46% мышей; в модели рака молочной железы выжило 20%. Лечение дало ответ «все или ничего». У мышей, ответивших на лечение, наблюдалась полная регрессия обработанной опухоли и отдаленно расположенной опухоли, в то время как у не ответивших на лечение не наблюдалось регрессии ни в одном из участков.

«Когда мы вводим этот гель в опухоль, мы можем научить иммунную систему распознавать рак и заставить ее атаковать не только место, куда был введен гель, но и другие области тела, где может возникнуть тот же самый рак. прячьтесь, — сказал Сом.

Так называемый «абскопальный эффект», при котором местная терапия вызывает терапевтический эффект в отдаленных метастазах, предположительно вторичный по отношению к иммунной активации, редко наблюдается при лечении рака, особенно при раке, резистентном к терапии CPI. Тот факт, что комбинированное лечение, использованное в текущем исследовании, воздействовало на отдаленные, невылеченные опухоли, может повлиять на терапию метастатического рака.

Ученые продолжат тестирование своей гелевой технологии на предмет безопасности и планируют проверить ее эффективность с другими препаратами, кроме имиквимода.

Исследование было опубликовано в журнале Advanced Healthcare Materials.