Учёные из Международного института рака в Осаке обнаружили, что обычный сахар помогает эффективнее лечить рак. Оказалось, манноза может вызывать «синдром медоносной пчелы» в раковых клетках, делая их намного уязвимее для химиотерапии. Этот синдром характеризуется тем, что медоносные пчёлы не умеют перерабатывать маннозу так же, как люди, поэтому для них она смертельно опасна.

Манноза — это моносахарид, который содержится во многих фруктах и выполняет в организме человека жизненно важный процесс под названием гликозилирование, который стабилизирует структуру белков и налаживает их взаимодействие с другими молекулами. Ранее в других исследованиях предполагалось, что манноза может замедлять рост раковых клеток, поэтому команда решила проверить это инструментально.

В рамках эксперимента учёные использовали клетки фибросаркомы человека, одного из самых агрессивных типов рака соединительной ткани. Эти клетки сконструировали таким образом, чтобы метаболизм маннозы можно было контролировать. Оказалось, если клеткам не хватает фермента, который метаболизирует маннозу, их деление замедляется и делает их очень уязвимыми для химиотерапии.

Учёные заключили, что запуск синдрома медоносной пчелы в раковых клетках делает их неспособными синтезировать строительные блоки ДНК и нормально размножаться. Как подчёркивает команда, если использовать маннозу, это вторичное лечение должно вызывать мало побочных эффектов, поскольку данный моносахарид уже присутствует в организме человека. Тем не менее учёным нужно провести дополнительные испытания, чтобы понять, против каких типов рака манноза наиболее эффективна.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Учёные из Йельского университета (США) нашли новый способ борьбы с раком, который основан на методике редактирования генов CRISPR. Команда удалила лишние хромосомы из раковых клеток и обнаружила, что это позволяет остановить бесконтрольный рост опухоли.

В норме здоровые человеческие клетки насчитывают 23 пары хромосом, однако у большинства раковых клеток есть дополнительные пары. Это состояние называется анеуплодией, однако до сих пор люди не знали, как им воспользоваться. Теперь генная инженерия позволила манипулировать анеуплоидными хромосомами, что привело к очень интересным результатам.

Для начала команда сосредоточилась на клетках, у которых есть третья копия структуры на хромосоме 1 под названием «q-плечо». Эта ошибка выявляется при многих типах рака и связана с прогрессированием заболевания, когда определённые гены, стимулирующие рост опухоли, закодированы на трёх хромосомах вместо двух. Исследователи разработали особый инструмент при помощи CRISPR, а затем устранили с его помощью эти дополнительные хромосомы. В итоге клетки потеряли способность создавать злокачественные опухоли.

Затем команда проверила, как лекарства воздействуют на ген под названием UCK2, и обнаружила, что воздействие противораковых препаратов делает клетки с дополнительной копией хромосомы более чувствительными к терапии. Без вмешательства анеуплоидные клетки быстро растут и замещают 75% здоровых клеток, однако при использовании препаратов, нацеленных на UCK2, количество этих больных клеток сокращается до 4%. Конечно, это лишь первая стадия исследований, поэтому метод тестировали лишь в чашке Петри, однако исследователи уже работают над тем, чтобы перейти к испытаниям на животных.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Исследователи из Гарвардской медицинской школы разработали новый алгоритм, который позволяет искусственному интеллекту быстро оценивать раковую ткань во время операции. Это помогает хирургам сразу же принять решение, а не отправлять опухоль на гистологию и сутками ждать результат. Кроме того, в последнем случае даже с мощными микроскопами изображение получается недостаточно чётким, чтобы дать полную картину о геномных вариациях опухоли.

Новый инструмент, получивший название Cryosection Histopathology Assessment and Review Machine, или CHARM, был обучен на 2334 образцах опухолей головного мозга, которыми поделились 1524 человека с глиомой, — самой опасной формой рака мозга. В ходе испытаний система смогла расшифровать генетический состав опухоли, а затем проанализировать её на молекулярном уровне и обнаружить мутации с точностью 93%.

Это означает, что теперь врачи смогут подавать образцы опухолей машине прямо во время операции, а затем получать мгновенную информацию о молекулярном составе болезненной ткани. В свою очередь это повлияет на выбор хирургической стратегии: если выяснится, что опухоль очень агрессивна, специалисты могут захватить больше ткани из окружающего пространства мозга, и наоборот.

Кроме того, анализ CHARM позволяет врачам сразу же решить, стоит ли внедрять пластины с лекарственным покрытием в мозг, или же в контексте конкретной опухоли это окажется бесполезным. И хотя ИИ был обучен анализировать именно глиомы, данный инструмент может постоянно обновляться, чтобы в конечном счёте помогать врачам и с другими типами опухолей.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Команда из Тель-Авивского университета в Израиле придумала уникальную методику, которая фактически заставляет раковые клетки совершить самоубийство. Для этого специалисты воспользовались технологией, которая когда-то помогла создать вакцину против коронавируса, и запустили «троянского коня» в болезнетворные клетки.

Дело в том, что внутри всех клеток есть рибосомы, которые производят определённые белки. Характер белков зависит от «чертежей», которые они получают из молекул матричной РНК, поэтому любые клетки, в том числе болезнетворные, можно обмануть, спустив им неправильную программу извне. Именно эта технология позволила создать вакцину, которая принесла нужные «чертежи» клеткам нашей иммунной системы, чтобы она научилась убивать коронавирус.

Израильская команда решила проверить, работает ли этот метод на раковых клетках. Для этого учёные закодировали мРНК таким образом, чтобы она приказывала клеткам производить токсины, а затем упаковали этот опасный груз в липидные наночастицы. После этого они запустили «троянского коня» в опухоль и начали наблюдать.

Эта бомба замедленного действия сработала идеально: раковые клетки начали вырабатывать токсин и фактически убивать самих себя. Одной инъекции оказалось достаточно, чтобы уничтожить от 44 до 60% раковых клеток у мышей. Самое замечательное в этой методике — то, что она никак не влияет на здоровые клетки, в отличие от химиотерапии, а вариаций токсинов в природе так много, что выбрать можно любой. Поэтому учёные уже запланировали более масштабные испытания на животных.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Нагойский университет (Япония) разработал новый метод, позволяющий выявлять рак мозга при помощи обыкновенного анализа мочи. Метод основан на работе молекулярной нанопроволоки, которая захватывает ДНК в моче и обнаруживает мутации, указывающие на наличие глиомы. Сейчас выявить эту смертельную болезнь можно лишь на поздних стадиях после травматичной операции на головном мозге.

Новая методика была названа «поймал — отпусти» и подразумевает «отлов» бесклеточной ДНК (вкДНК). Это фрагменты ДНК, которые высвобождаются в кровь, когда опухолевые клетки делятся и вызывают гибель здоровых клеток. Поскольку раковые клетки делятся намного быстрее здоровых, их избыток в итоге выводится из организма с мочой.

Проблема заключается в том, что отделяемая вкДНК может быть слишком короткой и фрагментированной, чтобы её использовали в исследованиях. Поэтому метод «поймал — отпусти» позволяет собрать материал даже в низких концентрациях благодаря тому, что нанопроволока оксида цинка захватывает вкДНК из образца мочи. Оксид цинка был выбран из-за его поверхности, которая удерживает молекулы воды, образующие водородные связи с вкДНК.

В фазе «выпуска» связанная вкДНК вымывается и анализируется на наличие мутации IDH1, которая обнаруживается в глиомах. Технология уже была испытана на 12 образцах мочи пациентов со злокачественными опухолями головного мозга, и в ходе испытаний было обнаружено, что даже небольшого количества мочи достаточно для обнаружения рака. Сейчас создатели методики оптимизируют свою технологию, чтобы пройти следующие стадии клинических испытаний.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

В нашем мозге есть удивительный механизм, известный как гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), который помогает защитить этот нежный орган от токсичных веществ и микроорганизмов, циркулирующих в кровотоке. Однако у этого прекрасного барьера есть весомый минус: он мешает лекарствам от рака достигать злокачественных клеток в мозге.

Поэтому исследователи из американского Северо-Западного университета попробовали использовать низкоинтенсивный импульсный ультразвук, чтобы приоткрыть ГЭБ у 17 человек с рецидивирующей мультиформной глиобластомой — крайне агрессивной опухолью головного мозга. Участникам была проведена трепанация черепа, чтобы обнажить мозг, а затем хирурги частично удалили опухоли. Во время этой операции устройство SonoCloud-9, излучающее ультразвуковые волны, было установлено в вырезанной области черепа.

Кроме того, некоторым пациентам во время этой операции вводили химиотерапевтический препарат «Паклитаксел» и измеряли его концентрацию в мозге. Через три недели все ультразвуковые устройства были активированы, и одновременно в мозг участников вводили микропузырьки, которые двигались в ответ на ультразвуковые волны и приоткрывали ГЭБ. Причём процедура заняла всего четыре минуты, в процессе которых все участники бодрствовали.

На лечение потребовалось шесть циклов по три недели каждый, и замеры показали, что средняя концентрация «Паклитаксела» в головном мозге оказалась в 3,7 раза выше, чем при введении препарата без ультразвукового устройства.

ГЭБ закрылся в течение часа после этой процедуры, а лечение не вызвало побочных эффектов, кроме покалывания и головной боли. Результаты исследования показывают, что ультразвуковая терапия работает в три раза эффективнее, чем обычная, однако исследователи хотят протестировать устройство на большем количестве людей с глиобластомой, прежде чем вводить методику в повседневную практику.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Злокачественный асцит, также известный как жидкая опухоль, — это трудноизлечимое онкологическое заболевание, при котором жидкость с раковыми клетками скапливается в теле, вызывая рост опухоли. В текущий момент почти не существует методов лечения этого смертельного состояния, поэтому за разработку терапии взялся объединённый коллектив из Томска, Красноярска и Владивостока.

Исследователи создали особый наноскальпель, который состоит из магнитных нанодисков и распознающих опухоль аффинных молекул. Эти молекулы представляют собой синтетические одноцепочечные олигонуклеотиды ДНК, способные обнаруживать специфические мишени и связываться с ними.

Это сочетание позволяет быстро найти и разрушить опухолевые клетки в низкочастотном магнитном поле, причём лечение никоим образом не влияет на здоровые ткани. Когда специфические ДНК-аптамеры находят раковые клетки, крошечные нанодиски задействуют магнитный потенциал для разрушения опухоли.

Команда уже протестировала свой наноскальпель на мышах и убедилась, что умное устройство воздействует исключительно на опухолевые клетки, не затрагивая здоровые. В результате лечения низкочастотным магнитным полем число раковых клеток у зверьков в асцитной опухоли значительно уменьшилось, причём хватило одного применения. Те же результаты показали испытания in vitro на асцитной карциноме Эрлиха.

Как сообщила Анна Кичкайло, заведующая лабораторией цифровых управляемых лекарств и тераностики ФИЦ КНЦ СО РАН, впоследствии планируется усовершенствовать этот метод для удаления опухолей у людей, а также профилактики рецидивов у пациентов в ремиссии.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Мутации в наших генах могут привести к серьёзным проблемам, таким как рак толстой кишки или печени. Однако на самом деле онкология — это очень сложная дисциплина, поскольку мутации в одних и тех же генах могут привести к совершенно разным подтипам опухолей у разных людей. Это затрудняет прогнозирование и диагностику рака, а также исследование разных типов онкологии в лабораторных условиях.

Поэтому учёные из лаборатории Колд-Спринг-Харбор (США) решили изменить правила игры и, воспользовавшись технологией редактирования генов CRISPR-Cas9, создали совершенно новый метод моделирования типов рака. Методика основана на наблюдениях за разными формами белков, которые называются изоформами. Именно они производят различные типы опухолей во время процесса, известного как пропуск экзона.

Исследователи использовали CRISPR, чтобы воздействовать на один и тот же участок гена мышей, а затем наблюдали за тем, что получится. Итогом стало усиление активности белка, способствующего росту опухолей, которые команда секвенировала и выяснила, что, оказывается, разные изоформы вызывают особые типы рака.

Затем, чтобы подтвердить, что эти изоформы действительно вызывают отклонения, учёные воспроизвели их у мышей и обнаружили, что у зверьков развились два совершенно разных типа опухолей с соответствующими характеристиками. Оба этих типа относятся к агрессивному раку печени, который также встречается у людей. Команда надеется, что её открытие позволит лучше изучить разные изоформы, чтобы подобрать к каждому подтипу рака эффективное лекарство.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Брюссельский свободный университет установил причину, из-за которой определённые типы рака развивают устойчивость к химиотерапии со временем. Это огромная проблема, поскольку данный тип терапии остаётся основой лечения рака, однако у пациентов в итоге может развиться резистентность, из-за чего опухоль возвращается.

Оказалось, что за устойчивость рака к химиотерапии отвечает процесс, известный как эпителиально-мезенхимальный переход (ЭМП), который контролирует развитие и метастазирование раковой клетки, а также её резистентность к препаратам. Благодаря этому процессу раковые клетки отлипают от соседних клеток и мигрируют в другие области, тем самым спасаясь от гибели.

Этот механизм был достаточно изучен на мышах с плоскоклеточной карциномой, которым давали стандартную химиотерапию. Исследователи обнаружили, что раковые клетки оказались очень устойчивыми к лечению, при этом в них была повышена экспрессия гена RHOJ. Этот ген кодирует небольшой белок, который передаёт сигналы за пределы клетки и тем самым сообщает им об опасности. Кроме того, RHOJ активирует путь восстановления ДНК в клетке после повреждения, вызванного химиотерапией.

Однако, когда учёные подавили экспрессию RHOJ в раковых клетках, они снова стали уязвимыми. Это означает, что в ближайшее время возможна разработка новой методики, которая позволит отключать целевые гены в раковых клетках. Возможно, это поможет пациентам навсегда забыть о раке и не бояться его возвращения.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Исследователи из Университетского колледжа Лондона при содействии хирургов из больницы Грейт Ормонд стрит (Great Ormond Street Hospital) разработали новый метод молекулярной визуализации, который помогает врачам видеть опухоли во время операции. Это позволяет хирургам точно удалить раковые клетки, не задев здоровые ткани.

В сущности, методика основана на том, что в организм пациента во время операции вводят специальные химические вещества, которые прикрепляются к раковым клеткам. После этого они срабатывают как биомаркер, и вещества светятся флуоресценцией, которая прекрасно освещает всю опухоль.

Эту технологию уже испытали на мышах с нейробластомой, которая часто встречается у детей и, к сожалению, нередко приводит к летальному исходу. Традиционно нейробластому удаляют, однако эта операция считается одной из самых сложных, потому что легко задеть и здоровые ткани мозга. Как поясняет детский хирург Стефано Джулиани, здесь очень важен баланс: если удалить слишком мало, — опухоль вырастет снова, а если слишком много — можно повредить окружающие кровеносные сосуды и нервы.

Подсветка же позволяет хирургам удалить опухоль с беспрецедентной точностью. Команда использовала коротковолновый инфракрасный свет, который визуализировал опухоль при помощи камеры высокого разрешения и позволил точно удалить её из крохотного тела мыши. Теперь биоинженеры надеются, что их разработка в течение года будет внедрена в детскую хирургию и спасёт немало жизней.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Исследователи из Калифорнийского университета (США) разработали небольшую губку, которую можно имплантировать рядом с опухолью, чтобы эффективнее бороться с раком. Устройство основано на работе иммунных Т-клеток, контроль над которыми гнусно перехватывает рак, чтобы организм атаковал сам себя.

Команда разработала новый метод стимуляции Т-клеток в области непосредственно вокруг опухоли при помощи устройства под названием SymphNode, которое по сути представляет собой биоразлагаемую губку размером с ластик. Губка сделана из похожего на гидрогель материала, называемого альгинатом, и наполнена лекарствами, которые не только блокируют контроль опухоли над Т-клетками, но и эффективно атакуют рак. 

Учёные уже протестировали своё изобретение на мышах с меланомой и раком молочной железы. Губка уменьшила опухоли у зверьков на 80% и предотвратила метастазирование в 100% случаев. Устройство даже остановило рост второй опухоли в другой части тела, в то время как все необработанные мыши умерли в течение нескольких недель. Кроме того, у зверьков с имплантированным SymphNode в два раза увеличилась продолжительность жизни.

Окончательный тест состоялся через 100 дней после лечения, когда команда ввела вторую опухоль мышам с SymphNode, которые пережили рак молочной железы. В итоге новые типы рака не смогли вырасти, а это указывает на то, что иммунная система мышей сохранила память о болезни и смогла успешно с ней бороться. После такого оглушительного успеха команда начала работу над коммерциализацией своего метода через дочернюю компанию Symphony Biosciences.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Гематоэнцефалический барьер — это естественная защита головного мозга, которая предохраняет этот нежный орган от заражения патогенами, но она может и затруднять лечение опухолей, поскольку не пропускает лекарственные средства. Однако учёные из Университета Саскачевана (Канада) нашли способ пробраться через гематоэнцефалический барьер при помощи электрических полей, которые целенаправленно убивают рак в мозге.

Особая технология под названием «высокочастотная электропорация» предназначена для воздействия на клетки при помощи очень коротких электрических импульсов, которые передаются через электроды, вставленные в опухоль. Учёные продемонстрировали этот метод в лабораторных условиях, где использовались три типа клеток головного мозга: одна раковая линия и две здоровые клеточные линии гематоэнцефалического барьера.

Команда обработала эти клетки электрическими полями различной силы и выяснила, что раковые клетки погибают значительно быстрее, чем здоровые, а это доказывает, что методика избирательно воздействует на опухоли, не повреждая ткани мозга. Кроме того, команда также обнаружила, что этот метод на некоторое время разрушает гематоэнцефалический барьер.

Последнее открытие оказалось очень важно, поскольку, если получится при помощи электрических полей приоткрывать защитную оболочку мозга, можно будет доставлять в него любые препараты, в том числе и противоопухолевые. Раньше это было невозможно и для лечения рака мозга в основном использовались наночастицы. Тем не менее пока рано вводить новую методику в терапию, поскольку она нуждается в дополнительных испытаниях.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.