Липидные наночастицы с мРНК перепрограммируют макрофаги и усиливают противораковый иммунитет

Исследователи Университета Аделаиды разработали способ использования мРНК-технологии для перепрограммирования иммунных клеток, которые поддерживают опухоль, и тем самым усилили противораковый иммунный ответ организма.

Команда, объединившая специалистов по инженерии, биомедицине, онкологии и иммунологии, создала крошечные таргетированные частицы, которые помогают направлять иммунную систему против рака за счёт изменения поведения иммунных клеток в опухолевой среде.

Результаты были опубликованы в Наука Достижения сегодня.

В основе нового подхода — липидные наночастицы, та же платформа доставки мРНК, что используется в некоторых вакцинах против COVID-19, — которые ориентированы на тип иммунных клеток, способствующих уклонению опухолей от иммунной защиты.

В экспериментах на животных частицы нацеливали на опухоле-ассоциированные макрофаги (TAM) — крупные клетки иммунной системы, часто присутствующие в тканях опухоли.

Вместо уничтожения этих макрофагов исследователи перепрограммировали их: макрофаги стали менее иммуноподавляющими и начали помогать привлекать противоопухолевые Т‑клетки в опухолевую ткань.

Ведущий автор, профессор Чунься Чжао из Школы химической инженерии Университета Аделаиды, отметил, что работа направлена на одну из ключевых проблем иммунотерапии рака — доставку и поддержание активности иммунных клеток внутри опухоли.

«Одна из самых больших проблем в иммунотерапии рака заключается в том, что иммунная система может быть способна атаковать опухоль, но опухолевая среда мешает этим клеткам выполнять свою работу», — сказал профессор Чжао.

«Наш подход рассчитан на изменение этой среды изнутри: целенаправленно воздействуя на макрофаги, связанные с опухолью, мы доставляем терапию непосредственно туда, где это нужно, и стимулируем проникновение Т‑клеток, борющихся с раком».

Наночастицы были покрыты антителом, распознающим белок TREM2, который сильно экспрессируется на опухоле‑ассоциированных макрофагах.

После попадания в макрофаги частицы доставляли два ключевых компонента: мРНК, дающую инструкции по выработке хемо‑привлекающего сигнала CXCL9, и соединение Resiquimod, которое отвлекает макрофаги от их иммуноподавляющей функции.

CXCL9 действует как «химический маяк», привлекая в опухоль CD8+ Т‑лимфоциты, способные убивать раковые клетки.

В доклинических испытаниях на мышах лечение уменьшило долю иммуноподавляющих макрофагов более чем на 60% и увеличило уровень CXCL9 в опухолях в четыре раза. Учёные также зафиксировали рост числа и активности противоопухолевых Т‑клеток и умеренное замедление роста опухолей.

Когда исследователи сочетали это лечение с существующей иммунотерапией, в данной мышиной модели не было дополнительного подавления роста опухоли.

Профессор Чжао считает, что эти результаты открывают новые возможности для улучшения иммунотерапии солидных опухолей, в которых опухолевая среда мешает эффективности лечения.

«Это важное доказательство концепции: мы можем использовать мРНК и наночастицы для перепрограммирования иммунной микросреды опухоли», — сказал он.

«Необходимо провести ещё много работы, прежде чем метод сможет быть протестирован у пациентов, но эти данные создают обнадёживающую основу для разработки более таргетированных иммунотерапевтических подходов к раку».

Исследование выполнено учёными Университета Аделаиды в сотрудничестве с SA Pathology и Королевской больницей Аделаиды.