Команда исследователей из Тель-Авивского университета разработала генетически кодируемый биосенсор, который помогает дифференцировать и маркировать лейкозные стволовые клетки, которые отличаются высокой злокачественностью и устойчивостью к имеющимся на данный момент методам терапии.
Недавно ученые выдели и описали злокачественные стволовые клетки как источник нескольких типов рака у человека. Это уникальный вид клеток. Они встречаются редко и обладают свойствами, не присущими большинству опухолевых клеток. В настоящее время химиотерапевтические препараты не эффективны при раке, вызванном стволовыми лейкозными клетками, так как они воздействуют одновременно на раковые и на здоровые клетки организма. Следовательно, необходимы новые формы лечения, которые будут направлены на популяцию злокачественных стволовых клеток, но при этом не будут разрушать здоровые клетки тела.
«Основной причиной неутешительных прогнозов выживаемости при раке крови является устойчивость лейкозных стволовых клеток к терапии. Их очень немного, но именно эти клетки обладают выраженной способностью к самовосстановлению и приводят к рецидиву заболевания» - поясняет автор исследования Михаил Милявский из отделения патологии медицинской школы при университете. – «У нас до сих пор отсутствуют инструменты, которые смогли бы идентифицировать агрессивные злокачественные клетки и избирательно действовать на них».
Милявский пояснил, что скрытые раковые стволовые клетки экспрессируют поверхностные маркеры, делающие их похожими на дифференцированные (зрелые) клетки организма. Поэтому таргетные препараты их не распознают. Способность нового биосенсора к идентификации лейкозных клеток на основе признаков, определяющих их как стволовые, позволяет преодолеть проблему, связанную с поверхностными маркерами.
Ученые нашли в геномной базе энхансер – специфическую регуляторную область генома, особенно активную в стволовых клетках. Затем они спроектировали биосенсор, состоящий из активного энхансера, соединенного с зеленым флуоресцентным белком. Полученное соединение может служить маркером (определителем) для лейкозных стволовых клеток с активным энхансером.
Исследователи также выяснили, что сенсор-позитивные лейкозные клетки чувствительны к недорогому противоопухолевому препарату - фенретиниду (4-HPR). Разработка нового маркера потенциально сможет помочь в лечении многих пациентов.
«Мы считаем, что новый биосенсор поможет сделать лечение более целенаправленным и ориентировать его на уничтожение специфических лейкозных клеток, что в конечном итоге может спасти тысячи жизней» - сказал Милявский. – «С помощью нашей разработки мы сможем проводить персонализированное лечение путем баркодирования собственных лейкозных клеток пациента. Это позволит найти наиболее эффективные лекарственные средства, действующие как на стандартные лейкозные клетки, так и на стволовые лейкозные клетки. Мы также заинтересованы в разработке генов-киллеров, которые разрушали бы конкретные раковые стволовые клетки, в которых наш сенсор активен».
Исследование нового способа лечения лейкемии было проведено учеными Университета Тель-Авива в сотрудничестве с коллегами из Детского медицинского центра Шнайдер в Петах-Тикве, Медицинского центра им. Хаима Шибы в Рамат-Гане, Центра по исследованию рака на базе Массачусетской больницы общего профиля и Онкологического центра им. Принцессы Маргарет при Университете Торонто.
