Дендритные клетки – элитное оружие против рака. Клеточное лечение рака Лечение на основе дендритных клеток

Терапия дендритными клетками - это одна из разновидностей иммунотерапии рака, которая успешно применяется рака даже на последних стадиях заболевания. Дендритные клетки работают как киллеры - уничтожают раковые клетки.

Эта терапия одобрена и официально применяется в клиниках в Чехии , Германии, Латвии и Китае.

Как возникает рак

В организме любого здорового человека ежедневно в процессе деления появляются тысячи аномальных клеток -впрочем, это ещё не рак. Такие клетки, наряду с «чужаками», уничтожаются иммунной системой. Распознавание «свой-чужой», уничтожение «чужих» и возвращение к исходному состоянию - обыденная деятельность иммунной системы, однако так получается не всегда.

Появление большого числа аномальных клеток естественным образом истощает иммунную систему, понижает эффективность её работы. В определённый момент среди аномальных клеток появляются такие, которые не распознаются системой защиты, - это и есть отправная точка развития онкологического заболевания.

Аномальные клетки многократно делятся, вновь мутируют, чем укрепляют свою позицию в организме, при этом иммунные клетки игнорируют процесс роста опухоли. В такой ситуации иммунная система требует внешней коррекции, то есть обучения иммунных клеток распознавать и атаковать рак. Такой подход называют иммунотерапией в онкологии.

Иммунотерапия рака

Сегодня существует довольно много типов иммунотерапии онкологических заболеваний, один из которых - противораковые вакцины. Суть метода заключается в том, чтобы стимулировать специфическую противораковую активность иммунной системы - «обучить» её реагировать именно на тот тип онкологических клеток, которые есть в организме пациента.

Нужные клетки забирают у пациента (чаще всего с кровью), «воспитывают» в лаборатории так, чтобы они распознавали конкретный тип рака, который есть у больного, а затем возвращают в организм - таким образом вакцина становится точным и действенным оружием.

Дендритные клетки

Одна из разновидностей иммунотерапевтических вакцин - дендритные. Основой для их изготовления служат дендритные клетки. Именно они определяют, какие молекулы «выглядят подозрительно», потом специфическим образом перерабатывают их и выдают готовый «портрет преступника» Т-лимфоцитам, которые специализируются на уничтожении раковых клеток.

Дендритные клетки культивируют из собственных белых кровяных клеток пациента (таким образом, они являются «аутологичными»), а затем спустя некоторое время в виде вакцины вводят в тело пациента. Таргетные дендритные вакцины настраивают иммунную систему пациента так, чтобы предотвратить рецидив заболевания.

Первоначально, после обычного взятия крови, кровь отправляется в высокотехнологичную медицинскую лабораторию, где специально обученные биологи и техники отбирают определенные белые кровяные клетки (моноциты) из крови. Эти клетки затем культивируются и трансформируются в течение семи дней в новое поколение дендритных клеток. Это новое поколение жизненно важных, активированных дендритных клеток повторно вводят в тело пациента с помощью простых инъекций.

Успешность лечения рака дендритными клетками доказана на многих вылеченных пациентах, даже с тяжелыми (4 стадия) формами заболевания раком и глиобластомой.

В переводе с греческого языка слово «dendron» означает «дерево». Именно из-за характерного внешнего вида, из-за своей ветвистой структуры дендритные клетки и получили 40 лет назад свое название. В отличие от большинства других иммунных клеток , они были открыты не так давно. Однако эта находка оказалась столь значимой, что ученому Ральфу Штайнману, который их обнаружил, присудили Нобелевскую премию. Что это за клетки и чем они так ценны?

Строение:

Дендритные клетки представляют собой неоднородную группу, делящуюся на две разновидности с разными функциями. Однако и у тех, и у других примерно одинаковый внешний вид. Они довольно большие по размеру (в сравнении с другими клетками), порядка 20 мкм в диаметре, имеют округлую или овальную форму и неровные, ветвистые, отростчатые контуры. Как и у других клеток, у них есть ядро и заполненная органеллами цитоплазма, а их поверхность несет на себе огромное количество рецепторов.

Клетки находятся в большинстве органов и тканей, в особенно больших количествах скапливаясь в местах, где в организм могут проникнуть «враги»: бактерии, вирусы и т.д.

Функции:

Основная функция дендритных клеток - представление антигена. Так называется процесс, при котором клетка вначале уничтожает чужеродную частицу (дендритные клетки делают это посредством фагоцитоза), а затем забирает у нее компоненты, отвечающие за ее чужеродность (антигены).

После этого пресловутые антигены переносятся ко всем иммунокомпетентным клеткам. Выступая переносчиками информации, дендритные клетки «сообщают» иммунитету об опасности, мобилизуют его, делают его работу более направленной. Кроме того, благодаря им иммунная система получает способностью быстрее реагировать на конкретный вредоносный объект в будущем, если он снова проникнет в организм.

Как говорилось выше, дендритные клетки делятся на два вида. Первый - миелоидный. Миелоидные клетки - «родственники» моноцитов, макрофагов , нейтрофилов и базофилов. Этот тип осуществляет классические функции, описанные выше. Еще есть плазмоцитоидные клетки, они происходят из того же клеточного ростка, из которого берут начало лимфоциты . Их особенность заключается в способности выделять интерфероны - защитные факторы против инфекций.

Презентация антигена: встреча дендритной
клетки и лимфоцита

Лечение дендритными клетками:

Эти клетки можно легко получить в лабораторных условиях. Для этого специалисты отделяют от других элементов крови моноциты, что технически довольно просто. Также они могут взять у пациента образец костного мозга и выделить из него стволовые клетки. Затем на клеточную культуру действуют определенными факторами, и всего через несколько дней моноциты или стволовые клетки превращаются в искомые дендритные клетки, которые можно использовать в лечебных целях.

Некоторые клиники предлагают своим пациентам проведение иммунотерапии дендритными клетками. Ряд исследований показал, что введение в организм дополнительной порции таких клеток улучшает приобретенный иммунитет против многих заболеваний, в том числе и онкологических . Кроме того, был показан положительный эффект лечения дендритными клетками пациентов, которые годами страдали от хронических инфекций. С 2010 года этот метод официально одобрен в США, а с недавнего времени, хотя еще не очень активно, применяется и у нас.

В начале статьи упоминалось о том, то за сделанное открытие
его автор был удостоен Нобелевской премии. Интересно, что ее дали ученому не только за сам факт открытия и его реальную пользу. Известно, что иммунолог не побоялся использовать предложенный им (и на тот момент еще не очень изученный) метод лечения на себе. Он проводил себе лечение дендритными клетками, борясь с раком поджелудочной железы - коварной и агрессивной опухолью. В результате иммунотерапии дендритными клетками Ральф Штайнман прожил на 3 года дольше, чем ему прочили ему врачи.

Ральф Штайнман

Метод действительно эффективен. Однако, к сожалению, у нас в России его можно попробовать далеко не в каждой клинике и даже не в каждом городе. Но есть альтернатива: каждый человек может принимать препарат Трансфер Фактор . Это средство, созданное на основе цитокинов - информационных молекул.

Они тоже играют роль в передаче информации в иммунной системе и поэтому оказывают заметное нормализующее действие на ее работу. Притом средство не просто усиливает иммунные процессы - оно помогает направить их в правильную сторону. Большое число исследований показало, что Трансфер Фактор способен реально помочь в лечении многих заболеваний, и это удается ему не хуже, чем дендритным клеткам.

Дендритные клетки относятся к группе моноцитов в лейкоцитах. Роль дендритных клеток - поглощение раковых клеток и др. инородных тел, распознавание их характерных особенностей и передача полученной информации Т-лимфоцитам.

Считается, что одна дендритная клетка способна передавать информацию и характеристики противника от нескольких сотен до нескольких тысяч Т-лимфоцитов, после чего обученные Т-лимфоциты распространяются по всему организму, вызывая противораковую иммунную реакцию.

Иммунотерапия использует иммунное сопротивление, при котором организм на одном из этапов старается избавиться от раковых клеток и др. инородных тел, однако мы разделяем иммунотерапию на 3 больших этапа.

Этап 1： вакцинотерапия - введение в организм маркёра (ракового антигена) противника.

Этап 2： терапия дендритными клетками – захват, распознавание и представление противника дендритными клетками.

Этап 3： лимфоцитотерапия – обученные дендритными клетками Т-лимфоциты атакуют раковые клетки.

Цель терапии дендритными клетками – усиление эффективности второго этапа лечения.

Посредством поглощения (фагоцитоза) дендритной клеткой ракового антигена, являющегося опознавательной меткой противника, и представлением его на поверхности дендритной клетки, информация об атакующей раковой клетке передаётся Т-лимфоцитам.Получивший от дендритной клетки информацию Т-лимфоцит становится цитотоксической Т-клеткой (CTL), способной распознавать и атаковать раковую клетку.

Метод лечения

В нашей клинике для дифференцировки и индуцирования дендритных клеток используются моноциты, полученные из периферической крови, поэтому лечение дендритными клетками может быть применено и к пациентам, которым сложно оставаться неподвижно в течение длительного времени, к больным с тонкими кровеносными сосудами, к пациентам с нестабильностью общего состояния и пр, то есть к пациентам, забор компонентов крови у которых с помощью традиционного афереза затруднён либо невозможен. Тем не менее, поскольку для терапии дендритными клетками требуется достаточно много крови – около 150мл, пациентам с анемией необходима дополнительная консультация врача для принятия решения о возможности проведения терапии дендритными клетками.

Дифференцированные из периферической крови моноциты вводят с помощью подкожной инъекции: незрелые дендритные клетки через неделю, зрелые – через 2 недели. Считается, что незрелые дендритные клетки обладают высоким фагоцитарным потенциалом, зрелые дендритные клетки – превосходной способностью к презентации антигена.

Полагаем, что большинство пациентов, впервые услышавших диагноз, обращается к лечащему врачу с вопросом о методах лечения. Однако в этот момент мало кому приходит в голову иммунотерапия. Если перед операцией предусмотреть дальнейшее лечение иммунными методами, в оперирующей больнице возможна аккуратная заморозка и хранение раковой опухоли, клетки которой могут затем быть использованы для терапии дендритными клетками.

В нашей клинике применяется введение незрелых дендритных клеток, либо адаптированных для каждого отдельно взятого пациента искусственных пептидов (раковых маркёров).

Метод введения, количество инъекций: 1 раз в 2~3 недели, подкожно. Через 6~8 введений обсуждается целесообразность продолжения терапии.

В настоящее время на основе одного забора крови возможно одновременное проведение терапии дендритными клетками и T/NK-терапии. Просим пациентов, желающих получить оба метода лечения, проконсультироваться с нашим врачом.

Результаты лечения

Как правило, для появления эффекта иммунотерапии необходимо время. Лечение не имеет мгновенного действия, терапия проводится с прицелом на полгода, год вперёд.

Эффект лечения, включающий исчезновение опухоли + частичное рассасывание опухоли + стабильность опухоли в течение более полугода, отмечается в 25~30% случаев, однако эти показатели нельзя считать абсолютными.

Мы полагаем, что раннее сочетание иммунотерапии с 3-мя другими основными методами лечения рака может дать лучший эффект, однако эффективность терапии понижается с появлением резистентности к различным видам лечения.

Побочные эффекты

В некоторых случаях наблюдается покраснение и припухлость, затвердение в месте проникновения иглы, небольшое повышение температуры, однако все эти явления носят временный характер.

Недавно мы писали новость о первом успешном . Пациентку из США успешно вылечили с помощью перспективного метода лечения опухолевых заболеваний - иммунотерапии. В качестве противоопухолевых агентов были выбраны специфические иммунные тельца самой пациентки - дендритные клетки, о которых мы и поговорим.

Иммунотерапия рака - попасть точно в цель

Сложность и коварность злокачественных опухолей в том, что они невидимы для иммунной системы. Если в норме все атипичные клетки подлежат уничтожению, то при сбоях иммунной системы этого не происходит. Клетка, которая «неправильно» себя ведет, начинает размножаться и приобретать все признаки злокачественной. Так формируется опухоль, которая незаметна для иммунной системы, и в конечном итоге, приводящая к гибели больного, если вовремя не предпринять никаких мер.

Существенная проблема в лечении раковых заболеваний состоит в том, что существующие методы терапии приводят к серьезным побочным эффектам. Раковая клетка хоть и отличается от здоровой, но во многом обладает тем же набором признаков и функций. И если химиотерапия сильно бьет по раковым клеткам, то страдают и здоровые клетки тоже.

Долгое время ученые искали прицельные методы борьбы с раком, позволяющие им точно уничтожать раковые клетки, не поражая при этом здоровых. И, похоже, такой метод найден. - термин, который внедрился в онкологическую практику еще несколько десятков лет назад, однако сегодня к этому методу лечения приковано все медицинское и научное сообщество, ведь оно показывает феноменальные результаты.

Для проведения иммунотерапии в организм вводят специальные вещества - опухолевые антигены, которые в организме способствуют продукции специфических иммунных клеток, поражающих злокачественные клетки.

Преимуществом иммунотерапии является тот факт, что она высокоспецифична и работает только в отношении злокачественных клеток, не затрагивая здоровых.

Дендритные клетки - суровый «пограничный» контроль

Каким же образом происходит иммунный ответ на чужеродные агенты в организме, в том числе и раковые клетки? Среди множества клеток, принимающих участие в иммунном ответе, отдельно следует сказать о дендритных клетках. Это популяция особых клеток, имеющих отросчатые участки по периметру, которые задействованы в презентации чужеродных антигенов другим клеткам иммунной системы. Другими словами, дендритные клетки активируют адаптивный иммунитет.

Впервые дендритные клетки были открыты в 1868 году немецким ученым Паулем Лангергансом. Из-за специфической морфологии ученый ошибочно принял эти клетки за нервные окончания. И только в 1973 году ученому Ральфу Стайнману удалось установить принадлежность этих клеток именно к иммунной системе. В 2011 году ученого з это эпохальное открытие наградили Нобелевской премией, но посмертно. Как известно, Нобелевская премия посмертно не вручается, а Ральф Стайнман стал третьим ученым, которому Премию вручили уже после смерти.

Дендритные клетки являются антигенпрезентирующими клетками. Главным образом, располагаются они в крови и тканях, которые непосредственно контактируют с внешней средой. Уникальность этих клеток в том, что они обладают инструментарием, который позволяет им распознавать чужеродных агентов. Они способны поглощать чужеродных агентов, при этом они расщепляют антигены на отдельные части пептидов, которые затем связываются с молекулами главного комплекса гистосовместимости (MHC - Major Histocompatibility Complex). Таким образом, происходит вызревание дендритной клетки, после чего она презентует при помощи МНС вражеский антиген иным клеткам иммунитета. Это, например, Т-клетки, которые ранее еще не сталкивались с антигенов. После такой встречи начинают активно делиться и специализироваться в клетки-уничтожители чужеродных клеток или в эффекторные Т-клетки. Также имеются CD4+ T-клетки, которых называют Т-хелперами. Эти клетки стимулируют В-лимфоциты, производящие антитела. В свою очередь антитела, обладая высокой специфичностью к антигену, устремляются на его поражение.

Уже показано на животных, что дендритные клетки могут захватывать антигены опухолевых клеток и презентовать их Т-клеткам иммунной системы. Так возникает активация опухолеспецифических Т-лимфоцитов, что приводит к настоящей войне с раковой опухолью.

Отметим, что в нашем организме имеются и другие антигенпрезентирующие клетки, например, макрофаги. Однако дендритные клетки эту работу выполняют намного эффективнее, поэтому они и используются в настоящее время в иммунотерапии рака. Именно благодаря своим уникальным свойствам дендритные клетки были выбраны для экспериментальной терапии рака молочной железы терминальной стадии, которая закончилась успешно. Уже 2,5 года пациентка полностью здорова и рецидивов не наблюдается.

Как опухоли сражаются с дендритными клетками

Однако не все так просто, как нам бы того хотелось. Дендритные клетки обнаруживаются в большинстве опухолей. Они буквально пожирают части злокачественных клеток, пытаясь предоставить иммунной системе . Однако опухоли в свою очередь умело этому препятствуют. Например, опухоли активно продуцируют раково-эмбриональный антиген и муцин-1, которые не позволяют дендритным клеткам презентовать опухолевые антигены Т-клеткам.

Кроме того, опухолевые клетки мешают нормальному созреванию дендритных клеток. Опухоли продуцируют специфический белок IL-10, в присутствии которого невозможна антигенспецифическая реакция. Также опухолевые клетки высвобождают коктейль веществ, которые способствуют образование других дендритных клеток, обладающих не противоопухолевыми свойствами, а наоборот - проопухолевыми! Одна из задач иммунотерапии - «перевоспитать» проопухолевые дендритные клетки в противоопухолевые, и сегодня для этого имеются соответствующие инструменты.

Вакцины на основании дендритных клеток

Создаются для каждого пациента в индивидуальном порядке из его собственных дендритных клеток. Для начала секвенируется геном опухолевых клеток, то есть читается ДНК опухоли. Затем определяются мутации, и сегодня это не проблема в любой лаборатории, где имеются специальное оборудование. А далее, чтобы понять, какие именно из этих мутаций могут привести к образованию новых антигенов, создается библиотека соответствующих мутантных пептидов. Затем каждый из пептидов презентуется дендритным клеткам, отобранным заранее у пациента. Те дендритные клетки, которые реагируют на новые антигены, отбирают и размножают в лабораторных условиях, ведь именно они будут уничтожать опухолевые клетки (но в организме этого не происходит, поскольку таких клеток слишком мало).

Затем в течение определенного периода (как правило, 1-2 недель) пациенту вводят новые клетки, а после чего - следят за его состоянием здоровья. К слову, у пациентки, которой удалось полностью вылечить рак молочной железы, биопсия не показала наличия опухолевых клеток уже через 42 недели после инъекции 90 миллиардов переобученных лимфоцитов. То есть этим клеткам понадобилось меньше года для того, чтобы уничтожить не только первичную опухоль, но и метастазы в организме больного. Примечательно, что пациентке давали всего 2-3 месяца, но спустя 2,5 года все анализы "чистые".

Основой биовакцины является материал опухолевого формирования, который берется у пациента при хирургическом вмешательстве. Кроме того, необходимо взять клетки, выделенные из крови пациента или стволовые клетки из костного мозга. После применения биовакцины пациент продолжает проходить основной терапевтический курс («химию» или лучевую), а по окончании данного курса ему вводят биовакцину каждые две недели на протяжении двух или трех месяцев в зависимости от заболевания.

С принятием закона о клеточной терапии, биовакцины активнее приходят в Россию

На сегодняшний день уже осуществлено больше тысячи испытаний биовакцин во всём мире, изготовленных на основе дендритных клеток. В этих исследованиях участвовали больные с распространенной онкологией. Испытания дали понять, что подобные лекарства нужно задействовать не только для борьбы с онкопатологией, но и для ее предупреждения. Перспективность данных биовакцин трудно переоценить, ведь подавляющее большинство смертельных исходов обусловлено рецидивом опухоли и прогрессирующим метастазированием. К настоящему времени испытания успели дать хорошие результаты, а вакцины изготавливаются по усовершенствованной технологии, у которых нет достойных аналогов в России.

Важность дендритных клеток в организме

Эти клеточные компоненты являются важнейшей составляющей в выработке приобретенного иммунитета. По данным мед. исследований концентрация таких клеток в организме онкобольного значительно снижена. Считается, что пониженная концентрация дендритных клеток и неполноценность их работы обуславливают отсутствие должной иммунной защиты, способной подавлять раковый процесс. Поэтому данные клетки выращивают и размножают в особой среде, содержащей определенные компоненты позволяющей улучшить иммуногенность опухолевых антигенов.

Изготовление лекарства по индивидуальному принципу

Биовакцины, сделанные индивидуально для каждого больного, считаются самыми безопасными и наиболее действенными препаратами при устранении онкопатологий. Проведенные исследования позволили сделать вывод, что лекарства из дендритных клеток прекрасно дополняют комплексную терапию, продлевая жизнь и улучшая ее качество.