Фундаментальні засади біотерапії злоякісних новоутворень

21-22 травня в м. Києві відбувся міжнародний науковий симпозіум «Фундаментальні засади біотерапії злоякісних новоутворень», організований Інститутом експериментальної патології, онкології і радіобіології (ІЕПОР) ім. Р.Є. Кавецького Національної академії наук України (НАНУ). Симпозіум був присвячений фундаментальним дослідженням, прикладним аспектам, сучасному і майбутньому використанню протипухлинних вакцин. Він проводився у рамках проекту TWINNING VACTRAIN (використання протипухлинних вакцин на базі ДНК), який отримав підтримку з програми досліджень та інновацій Європейського Союзу «Горизонт-2020».

На симпозіумі відомі вчені, а також молоді дослідники з України, Польщі, Латвії, Індії та Швеції представили результати своїх досліджень у вигляді усних і ­стендових доповідей.

Директор ІЕПОР ім. Р.Є. Ка­вецького НАНУ, академік НАНУ Василь Чехун представив зміс­товний огляд досліджень та міжнародної діяльності інституту. Він наголосив, що грант VACTRAIN допомагає дослідникам, особливо молодому поколінню, професійно розвиватися. В.Ф. Чехун привітав усіх присутніх з ювілейним роком у зв’язку зі святкуванням 100-річчя заснування Академії наук України, саме тому для проведення конференції обрали великий конференц-зал НАНУ.

Професор Galina Selivanova (Інститут Karolinska, Швеція) представила нову концепцію, присвячену «охоронцю» генома – ​білку p53. За своєю природою p53 – ​фактор транскрипції, який регулює клітинний цикл і функціонує як пухлинний супресор. Його діяльність є дуже важливою для багатоклітинних організмів, оскільки він допомагає запобігати виникненню раку. Однак приблизно у 50% злоякісних клітин ген TP53 мутує, що дозволяє їм швидше накопичувати мутації в інших генах. Тому однією з можливих стратегій ­терапії раку є використання низькомолекулярних ­сполук, що відновлюють активність p53. Вони зв’язуються з мутантним білком у трансформованих ­клітинах і змінюють його конформацію, повертаючи йому властивості дикого типу. Прикладом сполук ­такого типу є PRIMA1. Дослідження молекули PRIMA‑1^MET є досить успішними. Для лікування пацієнтів із немутованим p53 можна використовувати інший тип препаратів, а саме такі, що порушують ­взаємодію між p53 і MDM2, таким чином збільшуючи активність першого.

Доктор біологічних наук, професор Людмила Дробот (Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України, м. Київ) розповіла про пластичність злоякісних клітин, у тому числі про амебоїдний тип епітеліально-мезенхімального переходу (EMП). ЕМП – ​клітинна програма, що веде до перетворення поляризованих ­адгезивних епітеліальних клітин на рухливі, морфологічно змінені стовбурові мезенхімальні клітини. EMП є механізмом запуску інвазії та метастазування ракових клітин. Було також показано роль білка Ruk/CIN85 у контролі за ЕМП.

Доктор біологічних наук Олена Кашуба (ІЕПОР ім. Р.Є. Кавецького НАН України, м. Київ), продовжуючи тему EMП, розповіла про роль мітохондріального рибосомального білка S18-2 (MRPS18-2) у цьому процесі при раку передміхурової залози. Так, експресія білка S18-2 підвищується при прогресуванні захворювання, як було показано за допомогою клінічних зразків. Рівень індукції ЕМП корелює з рівнем експресії S18-2 в клітинних лініях, отриманих зі злоякісних пухлин простати, і з підвищеною міграційною активністю таких клітин. Це зумовлено підвищеною експресією поверхневого білка CXCR4. Слід відзначити, що протеїн MRPS18-2 є перспективною мішенню для протипухлинної терапії.

Кандидат біологічних наук Тетяна Скатерна (Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України, м. Київ) зауважила, що деградація екстрацелюлярного матриксу мат­ричними металопротеїназами (ММП), переважно ММП‑2 та ММП‑9, пов’язана з міграцією, інвазією та ангіогенезом при багатьох видах злоякісних пухлин, включаючи рак молочної залози та легенів. На підставі отриманих даних можна ­стверджувати, що адаптерний білок Ruk/CIN85 є ­концентраційно-регуляторним компонентом сигнальних мереж, відповідальних за контроль експресії ММП, а отже, і вироблення ангіо­статинів і модуляцію інвазії.

Як зазначила Dzeina Mezale (­кафедра патології Університету Riga Stradins, Латвія), незважаючи на те що прогноз при метастатичному раку печінки за останній час покращився, це захворювання ­залишається одним із проблемних в онкології. Для вивчення впливу протипухлинної вакцини на метастазування у печінку були взяті клітини 4T1_luc2 – ​високо­онкогенна клітинна лінія, яка може спонтанно метастазувати.

Зразки печінки (n=31) були проаналізовані у мишей із трансплантованими клітинами аденокарциноми 4T1_luc2, які експресують ензим HIV-1 FSU_A, з/без резистентності до лікарських засобів. 

У ході дослідження було виявлено, що кількість метастазів у HIV_DNA-імунізованих мишей є нижчою, ніж у неімунізованих, але вищою, ніж у ­контрольній групі. Лише ДНК-імунізація за допомогою ПР_A3mut, як правило, захищає від утворення метастазів у печінці.

Інна Гордієнко (ІЕПОР ім. Р.Є. Ка­вецького НАН України, м. Київ) ­зазначила, що В-лімфоцити при хронічному лімфолейкозі (ХЛЛ) характеризуються гетерогенністю за рівнем поверхневої експресії та ­локалізацією CD150 рецептора. У csCD150-позитивних випадках ХЛЛ базальний рівень фосфорилювання по тирозину та серин/треонінових мотивах – субстратах для AMPK, Akt, PKA, PKC та CDK – був вищий, ніж у csCD150-негативних випадках. Лігація CD150 на В-клітинах при ХЛЛ ­призводила до активації Akt, mTOR, ERK1/2, JNK1/2 та p38MAPK сигнальних шляхів. Проте одночасна ­лігація CD150 та СD180 на В-лімфоцитах при ХЛЛ не активувала mTOR, пригнічувала фосфорилювання компонентів Akt і MAPK сигнальних шляхів та приз­водила до повного дефосфорилювання рp38MAPK. Таким чином, колігація CD150 та СD180 рецепторів блокує процеси виживаності та проліферації злоякісно трансформованих В-лімфоцитів при ХЛЛ.

Кандидат біологічних наук Артем Тихомиров (Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України, м. Київ) у своїй доповіді відмітив, що ангіогенез є ключовим процесом розповсюдження раку, а його пригнічення є однією з основних стратегій лікування пацієнтів онкологічного профілю. Злоякісні клітини (рак молочної залози, мультиформна гліобластома тощо) стимулюють утворення тромбоцитів, що призводить до виділення тромбоцитарних факторів росту, які активізують ангіогенез і сприяють поширенню ­пухлини. Ендогенні ангіогенні інгібітори – ​ангіостатини, які утворюються внаслідок обмеженого протеолізу плазміногену (ПГ), зменшують як ангіогенез, так і судинну проникність. Вкорочена форма ПГ – ​Lys-ПГ – ​нещодавно показала здатність до інгібування відповіді тромбоцитів на дію агоністів.

Антиактинові антитіла частково блокували зв’язування ПГ із тромбоцитами і запобігали його подальшому протеолізу. Вплив на Lys-ПГ тромбоцитів може у майбутньому сприяти оптимізації антиангіогенної терапії.

У своїй доповіді про можливості попередження імунотолерантності при гострій моноцитарій лейкемії (ГМЛ) Julita Pietrzak (кафедра загальної біофізики Лодзького університету, Польща) зазначила, що ГМЛ най­частіше ­спостерігається у дітей до 2 ­років. Це захворювання належить до злоякісних ново­утворень кісткового мозку та пов’язане з гіперлейкоцитозом і аномаліями коагуляції.

Для дослідження була взята клітинна лінія THP‑1, яка являє собою імморталізовані моноцитоподібні клітини, отримані в 1-річної дитини з ГМЛ. Перші дані показали, що наявність інгібітора PARP1 запобігає розвитку імунної толерантності. 

У своїй доповіді Аліна Матвєєва (ІЕПОР ім. Р.Є. Ка­вець­кого НАН України, м. Київ) відмітила, що ХЛЛ – ​найпоширеніша форма лейкозу в Європі та США (близько 30%). У більшості випадків ХЛЛ передує моноклональний В-клітинний лімфоцитоз, який реєструється у 5-10% пацієнтів віком старше 40 років і прогресує до ХЛЛ із частотою близько 1%. Клітини ХЛЛ, незважаючи на те що вони не про­ліферують, експресують безліч ­цитокінових рецепторів. Серед найважливіших – ​рецептори IL-2 і TGFβ. У лімфоїдних клітинах активний шлях TGFβ призводить до апоптозу, IL-2 є одним з основних індукторів активації та диференціювання Т-клітин.

У ході дослідження було виявлено, що шлях ­TGFβ-SMAD та IL-2-індукований шлях JAK-STAT5 не активні у клітинах ХЛЛ. 

Andrey Alexeyenko (SciLife, м. Стокгольм, Швеція) представив новий веб-ресурс EviNet, створений для аналізу експериментально визначених наборів генів. Основною перевагою цього аналізу є можливість застосування до будь-яких генів, що містяться у відкритих базах даних, а не тільки для генів, які належать до певного класу чи до певного клітинного сигнального шляху. Платформа EviNet здатна об’єднувати гени за допомогою різних молекулярних механізмів, а не в межах однієї високопродуктивної платформи, вона відрізняється високою статистичною потужністю. Крім того, було представлено нову версію популярної платформи FunCouP.

Кандидат біологічних наук Дарія Цимбал (Інститут біохімії ім. О.В. Па­лладіна НАН України, м. Київ) відмітила, що інгібування IRE1 (inositol-requiring protein‑1) – ​ключового сенсорно-сигнального ензиму шляху відповіді на незгорнутий білок – ​призводить до зниження проліферації клітин гліоми. Розуміння механізмів цього явища має вирішальне значення для подальших досліджень щодо лікування гліом. 

Експресія 185 генів вивчалась у клітинах гліоми U87 з домінант-негативною формою IRE1. 

Пригнічення сигнального ензиму IRE1 у клітинах гліоми U87 призводить до глибоких змін у транскрипції численних груп генів. Аналіз показав, що найбільші зміни характерні для генів, пов’язаних із такими процесами, як диференціація клітин, регулювання передачі сигналів, проліферація клітин та експресія генів.

Оксана Маньковська (Інститут молекулярної біології і ­генетики НАН України, м. Київ) підкреслила, що рання діагностика, прогноз розвитку пухлини та вибір ­відповідної мішені для лікування раку є найважливішими темами сучасного онкологічного дослідження. За допомогою тканинної біопсії вивчається лише просторовий зразок, який містить обмежений обсяг інформації і не може дати повну характеристику пухлини. Визна­чення маркерів пухлин у біологічних рідинах (рідка біопсія) може бути чудовим рішенням для таких проблем.

Було виявлено, що метилювання генів PTEN, NKX3.1 та RASSF відбулось у 71,4% зразків, найбільш часто – ​у PTEN (87,5%). Для раку сечового міхура метилювання NKX3.1 відбулось у 100% всіх випадків, гена RASSF1A – ​у 35 з 36 випадків. 

Маркери, які базуються на виявленні метилювання генів супресорів пухлини в біологічних рідинах, можуть вказувати на утворення пухлини навіть на ранній стадії. 

Кандидат біологічних наук Ольга Караман (ІЕПОР ім. Р.Є. Ка­вецького НАН України, м. Київ) представила обґрунтовані дані щодо корекції пухлино-асоційованої анемії при вико­рис­танні експериментальних протипухлинних вакцин. Так, введення вакцин на основі клітинного ­антигену карциноми легені Льюїс із низькою ангіогенною активністю подов­жує тривалість життя тварин із трансплантованою карциномою. У результаті застосування цих ­вакцин спів­відношення прозапальних цитокінів у сироватці крові мишей є більш збалансованим (­зокрема, підви­щення концентрації TNF та ­контроль рівня IL-1), що сприяє збереженню ­функціональної активності клітинних протипухлинних ефектів та забезпечує антиметастатичну дію.

Кандидат біологічних наук Оксана Скачкова (Національний інститут раку, м. Київ) представила дані щодо створення нановакцин на основі дендритних клітин хворого, навантажених наночастками оксиду заліза. Як правило, міграційна активність дендритних клітин знижена у пацієнтів, хворих на рак. З метою підвищення міграційної активності дендритні клітини було трансфіковано наночастками оксиду заліза, після чого на лімфатичні вузли експериментальних тварин діяло магнітне поле. Навіть такі попередні результати є обнадійливими для створення нановакцин.

Проведений захід демонструє високий науковий потенціал країни, про що свідчить тематика та наукові здобутки доповідачів. Варто зазначити, що всі доповіді в рамках конференції подавалися виключно англійською. У роботі конференції взяли участь більше 70 дослідників.

Підготувала Катерина Марушко

Тематичний номер «Онкологія» № 3 (54), червень-липень 2018 р.