Медицина
Медицина

Часткове знищення пухлини ультразвуком дозволило вилікувати рак печінки у пацюків

Онкобіологи зі США показали на тваринах, що навіть часткового знищення пухлини фокусованим ультразвуком може бути достатньо, щоб вилікувати рак печінки. У пацюків, яким неінвазивно пролікували ультразвуком лише близько половини пухлини, за три тижні вдалося повністю вилікувати рак, який не повертався протягом часу дослідження тоді як неліковані пацюки за той час досягали термінальної стадії раку, зазначається в журналі Cancers. Ймовірно, ефективність часткової терапії зумовлена активацією імунної системи на боротьбу зі злоякісними клітинами.

Ультразвуковий перетворювач, використаний для гістотрипсії у пацюків. Marcin Szczepanski, Michigan Engineering

Ультразвуковий перетворювач, використаний для гістотрипсії у пацюків. Marcin Szczepanski, Michigan Engineering

Що не так із сучасним лікуванням раку печінки?

Більшість випадків раку печінки виникає внаслідок хронічного ураження органа, наприклад, цирозу через вірусний гепатит, зловживання алкоголем або неалкогольну жирову хворобу та стеатогепатит. Зараз медицина має кілька підходів до лікування стану, які використовуються окремо чи в комбінації, залежно від важкості, розташування та стадії раку, серед яких — хімієтерапія, хірургічне видалення пухлини, променева терапія, імунотерапія та інші. Але навіть із таким арсеналом терапевтичних підходів п'ятирічна виживаність пацієнтів із раком печінки не перевищує 20 відсотків навіть у розвинених США. До того ж у тих, хто успішно позбувся пухлин, залишається значний ризик, що хвороба повернеться. Щоб цьому протистояти, вчені з Мічиганського університету та Університету Вісконсину в Медісоні випробували новітній експериментальний підхід до боротьби з раком печінки — за допомогою ультразвуку.

Як ультразвук може лікувати таку важку хворобу як рак?

Вчені розглядають варіант гістотрипсії — механічного руйнування пухлин за допомогою сфокусованого високоінтенсивного ультразвуку. Він спричиняє утворення крихітних, нанорозмірних бульбашок газу, що швидко розширюються, а потім лускають, залишаючи в тканині порожнини, руйнуючи її. Метод показав свою високу ефективність проти пухлин не в одному дослідженні. Зокрема у випробуваннях на людях із раком печінки з'ясувалося, що гістотрипсія допомогла стабілізувати навіть пухлини, на які не націлювалися ультразвуком. Можливо, що терапія здатна перешкодити розвитку та поверненню хвороби через активацію або допомогу імунній системі у боротьбі з раковими клітинами, що й перевіряли цього разу вчені.

Дослідження провели на 22 пацюках з гепатоцелюлярною карциномою — найпоширенішим типом раку печінки. Половину тварин пролікували методом гістотрипсії таким чином, щоб видалити пухлини не повністю, а лише на 50-75 відсотків, іншу половину піддослідних залишили як контрольну, тому взагалі не лікували. Протягом трьох місяців за пухлинами пацюків спостерігали, щотижня проводячи їм магнітно-резонансну томографію. Відтак проаналізували виживаність у двох групах та дослідили внутрішні органи тварин.

Що стало з гризунами після гістотрипсії?

Усі 11 пацюків добре перенесли лікування гістротрипсією, без явних ускладнень: ані шкіра, ані прилеглі до раку тканини не були пошкоджені. Але що важливіше, терапія дала позитивний ефект. Протягом часу спостереження дев'ять тварин (81,8 відсотка) не лише дожили до кінця експерименту, а й повністю позбулися пухлини, всупереч лише частковому їх обробленню ультразвуком. Скорочення розмірів пухлин було помітним вже на першому тижні після лікування, а до третього вони повністю зникали і більше не поверталися протягом часу дослідження. Натомість усі 11 контрольних пацюків з кожним днем мали більші пухлини, і досягали термінальної стадії хвороби за один-три тижні, після чого їх піддавали евтаназії.

Виживаність піддослідних пацюків по тижнях. Синій - контрольні тварини, червоний - ліковані гістотрипсією. Tejaswi Worlikar et al. / Cancers, 2022

Виживаність піддослідних пацюків по тижнях. Синій - контрольні тварини, червоний - ліковані гістотрипсією. Tejaswi Worlikar et al. / Cancers, 2022

Вивчення тканин піддослідних тварин після смерті вказало, що у контрольних пацюків ракові клітини захопили агресивним зростанням більшу частину печінки, утворивши нові вузли. Натомість у тварин, яким лікування допомогло позбутися пухлин, виявили лише залишковий 1-міліметровий рубець на органі, а жодних ракових клітин не знайшли. Утім, у порівнянні з контрольною групою, у цих тварин спостерігали збільшення кількості імунних Т-клітин в місці лікування та біомаркерів, які вказують на процес загоювання.

Ймовірно, ультразвук спричиняє локальний запальний процес, який сприяє проникненню до печінки імунних клітин, здатних боротися з раковими клітинами. І якщо допомогти імунній системі, зруйнувавши половину пухлини, іншу половину вона вже знищить самостійно. У наступних дослідженнях на тваринах слід буде більше уваги приділити механізмам, які лежать в основі цього процесу. Але вчені припускають, що це залишки мертвих ракових клітин у середовищі печінки стимулюють відповідну імунну реакцію, яка знищує решту пухлини. Автори також зацікавилися, що буде, якщо поєднати в протираковій терапії гістотрипсію та імунотерапію, тобто посилення імунної відповіді проти злоякісних клітин, особливо у тварин, які досягли стадії метастазів.