3D-печать онколитических вирусов для лечения редких видов рака

Онколитические вирусы* давно обещают стать средством лечения рака, но их первое поколение не оправдало надежд. Вооруженная новыми инструментами и технологиями, включая 3D-печать, компания Humane Genomics входит в когорту компаний, работающих над онколитическими вирусами следующего поколения.

Единственным онколитическим вирусом, одобренным Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США, сегодня является Imlygic компании Amgen, который в 2015 году был одобрен для лечения меланомы. Этот препарат, основанный на вирусе герпеса, вводится в опухоли, где он реплицируется и вырабатывает GM-CSF - белок, стимулирующий иммунный ответ.

Однако Imlygic не работает при метастатической болезни, а вирусы, убивающие рак, сталкиваются с другими проблемами. Главным препятствием является доставка - вирусы должны вводиться непосредственно в опухоли, поскольку при внутривенном введении иммунная система может поймать и уничтожить их до того, как они достигнут раковых клеток. Другая проблема - эффективность. Похоже, что сами по себе эти препараты не очень хорошо работают, поэтому многие компании пытаются их комбинировать, например, с ингибиторами контрольных точек и другими иммунотерапевтическими препаратами.

Американская компания Humane Genomics создает платформу, которая позволяет разрабатывать вирусы, убивающие рак, с нуля, а также производить и тестировать их быстрее и дешевле, чем другие методы. Как утверждает генеральный директор Humane Genomics Питер Ваймарсхаузен,

Мы можем печатать на 3D-принтере или синтезировать ДНК на основе компьютерного файла. Мы берем файл, содержащий A, G, C и T в правильном порядке, и подаем его в машину, которая производит фрагменты ДНК, т.е. нуклеотидные основания или "буквы", которые являются строительными блоками ДНК.

Цель Humane Genomics - разработать вирусы, которые не только поражают раковые клетки, щадя при этом здоровые, но и могут нести в себе лекарства, усиливающие действие вируса или повышающие иммунный ответ против опухоли.

По словам Веймарсхаузена,

Оказалось, что для создания вируса, который действительно хорошо распознает раковые клетки и убивает их, требуется довольно много инженерных решений. Не то чтобы мы не знали, как это сделать, но до недавнего времени науке не хватало инструментов, чтобы сделать это хорошо.

Синтетическая биология, наука о переделке организмов, таких как вирусы, для полезных целей, является лишь одной частью уравнения. Другой частью является растущая доступность и снижение стоимости секвенирования генома. Секвенирование помогло разработчикам лекарств понять, чем раковые клетки отличаются от здоровых, и привело к созданию лекарств, направленных на гены, вызывающие рак. Благодаря секвенированию ученые также узнали, как работают вирусы, встречающиеся в природе, и могут использовать это понимание для создания синтетических вирусов для борьбы с раком.

Вместо того чтобы модифицировать природные вирусы, такие как вирус герпеса или вирус везикулярного стоматита, для борьбы с раком и мириться с возможными компромиссами или побочными эффектами, компания Human Genomics отбирает наиболее желательные качества природных вирусов и использует их для создания синтетических вирусов.

"Мы можем создать новый вирус примерно за неделю, и это стоит несколько сотен долларов, - сказал Веймарсхаузен. - В отличие от этого, использование редактирования генов на основе CRISPR для модификации вируса естественного происхождения может занять гораздо больше недель и тысяч долларов. В результате мы можем пойти на дикие авантюры... Эта платформа полностью синтетическая. Мы не вносим правки, а пишем вирусы с нуля, что позволяет нам тестировать концепции, которые в противном случае будут сложными".

Компания разрабатывает свои первые программы для лечения рака костей, рака печени, мелкоклеточного рака легких и формы рака мозга, называемой глиобластомой. По словам Веймарсхаузена, компания начинает с этих видов рака, потому что они встречаются реже, и для них нет хороших методов лечения.

В ближайшей перспективе Humane Genomics будет работать над экспериментами, чтобы показать, что ее вирусы работают на мышах. Она также ищет партнеров среди учреждений, которые лечат пациентов с интересующими ее типами рака.

По словам представителей компании,

На основе обнаружения в крови определенных маркеров мы уже будем знать, как создать вирус, способный справиться с этим видом рака. Мы создадим его и вам сделают укол. В течение нескольких дней у вас может быть легкая форма гриппа, но вы и не заметите, что у вас была та или иная форма рака, вирус уничтожит его.

* Онколитические вирусы представляют собой стремительно развивающийся класс терапевтических агентов для борьбы со злокачественными новообразованиями, которые позволяют эффективно инфицировать и разрушать опухолевые клетки, оставляя интактными здоровые ткани.