Раковые клетки заставили уйти из мозга

Глиобластомы считаются самыми частыми и самыми агрессивными опухолями мозга, и одна из причин, по которой их трудно лечить, состоит в том, что глиобластомные клетки буквально расползаются по мозгу, путешествуя по нервным волокнам и кровеносным сосудам. Можно сказать, что опухолевые клетки используют нервы и сосуды как монорельс, вдоль которого они проникают в другую область мозга. В результате новая опухоль может появиться в совершенно неоперабельном месте, и даже удаление первичной опухоли тут мало чему поможет.

Исследователи из Технологического института Джорджии (США) придумали довольно неожиданный и остроумный способ, позволяющий до некоторой степени ограничить агрессивность глиобластомы. Если клетки опухоли так любят путешествовать вдоль нервов и сосудов, то почему бы не направить их по ложному пути, сымитировав эти самые нервы и сосуды? Рави Белламконда (Ravi Bellamkonda) и его коллеги так и сделали, создав искусственные волокна, по которым глиобластомные клетки можно вывести в какую-нибудь зону, более доступную для медицинского вмешательства.

Когда опухолевые клетки начинают путешествие, они выделяют особые ферменты, которые облегчают им путь сквозь ткани. Это заставляет злокачественные клетки тратить очень много энергии, и поэтому они предпочтут такой путь, на котором энергорасходы будут минимальными. В этом-то и была задумка: создать для раковых клеток искусственный «монорельс», похожий на естественную «дорогу» в мозге, но при этом требующий меньше энергии на продвижение.

Волокна-обманки были сделаны из поликапролактонового полимера на полиуретановом носителе: снаружи их можно было принять за нервные волокна и кровеносные сосуды. Их имплантировали в мозг крысам с человеческой глиобластомой. Одним животным вводили волокна без поликапролактона, у других волокна несли полимер, но нетекстурированный, то есть с поверхностью, непохожей на естественные «проводящие пути» нервов и сосудов.

Волокна эти вели из мозга прямо в особый контейнер, наполненный гелем с циклопамином, токсичным для раковых клеток. Спустя 18 дней оказалось, что у животных, которым к опухоли подвели волокна с нерво- и сосудообразным поликапролактоном, опухоль заметно уменьшилась: клетки действительно уходили по этим волокнам в ядовитый коллектор.

Если подключить воображение, это можно сравнить с легендой о гаммельнском крысолове, который мог вести за собой крыс, играя на дудочке, и топить их в реке. Хотя этому методу можно найти и более прозаическую аналогию в виде дренирования гноя из раны, только тут у нас из больного места отводится не гной или какая-либо ещё нежелательная жидкость, а онкоклетки. Выше мы говорили, что глиобластомы часто оказываются в неоперабельных частях мозга, но в такие области можно ввести синтетические волокна, которые будут отсасывать клетки и не давать опухоли расти.

Кроме того, с помощью этого приёма можно предотвратить дальнейшее расселение раковых клеток по мозгу. И ещё одно преимущество метода состоит в том, что тут не нужно заливать мозг и весь организм ядовитыми лекарствами, истребляющими злокачественные клетки.

Впрочем, пока что эта технология продемонстрирована лишь на животных и только с одним видом мозговой опухоли. В дальнейшем авторы работы хотят проверить свои чудо-волокна на других разновидностях рака мозга. И в будущем, возможно, с помощью этого диковинного метода можно будет если и не избавляться от рака полностью, то хотя бы перегонять его в такое место, откуда его легко будет удалить.

Результаты исследования опубликованы в Nature Materials

Подготовлено по материалам Технологического института Джорджии. Изображение на заставке принадлежит Shutterstock.