Математические модели складываются в улучшенную иммунотерапию рака

опухоль
                Кредит: CC0 Public Domain

Слияние математики и медицины может помочь повысить эффективность иммунотерапии, потенциально спасительных процедур, которые повышают способность собственной иммунной системы пациента атаковать раковые опухоли.
                                                                                       

Создавая математические модели, которые представляют сложные взаимодействия в микроокружении опухоли (TME) — немутантные клетки, соединительные ткани и кровеносные сосуды внутри злокачественной опухоли — исследователи из Массачусетской больницы общего профиля (MGH) и Гарвардской медицинской школы (HMS) ) может предсказать, как опухоли могут реагировать на иммунотерапию, и как добавление других противораковых препаратов может привести к улучшению лечения. Кроме того, модели предполагают, что относительное состояние кровоснабжения опухоли может предсказать, как эта опухоль будет реагировать на иммунотерапию.

Их работа описана онлайн в Слушаниях Национальной академии наук.

Иммунные ингибиторы контрольной точки, такие как Keytruda (пембролизумаб) и Opdivo (ниволумаб), значительно улучшили лечение более чем дюжины злокачественных новообразований, включая немелкоклеточный рак легкого, рак почки и меланому, но даже в этих раках только меньшинство пациенты получают пользу от этих иммунотерапевтических процедур.

«По оценкам, в настоящее время 87% пациентов не получают долгосрочной выгоды от монотерапии блокаторами иммунных контрольных точек. Поэтому необходимы новые терапевтические стратегии для улучшения показателей ответа у пациентов, устойчивых к ингибированию иммунных контрольных точек», — объясняет автор Ракеш К. Джейн, доктор философии, из лаборатории Эдвина Л. Стила в отделении радиационной онкологии MGH и HMS.

Нарушение перфузии крови (кровоток через сосуды в тканях) является общей чертой многих типов опухолей, которая ограничивает способность лекарств достигать злокачественных клеток и приводит к гипоксии — аномально низким уровням кислорода, что, в свою очередь, может привести к подавление иммунного ответа. Чтобы решить эту проблему, Джейн и его коллеги использовали комбинацию методов компьютерной и системной биологии для разработки модели, позволяющей определить, может ли «нормализация» кровеносных сосудов и стромы (соединительной ткани) в TME улучшить эффективность иммунотерапии.

Несмотря на то, что другие исследователи разработали математические модели системного уровня для прогнозирования реакции опухоли на ингибиторы иммунной контрольной точки, они первыми включили важные компоненты и взаимодействия клеток с TME, а также известные механизмы иммунного ответа, чтобы объяснить, как TME может отрицательно повлиять на эффективность иммунотерапии и прогнозировать реакцию опухоли на ингибиторы контрольной точки.

Важно отметить, что исследование также указывает на потенциальные стратегии нормализации ТМЕ для улучшения реакции на иммунотерапию. Например, нормализация стромы с помощью обычных лекарств для лечения высокого кровяного давления может улучшить лечение десмопластических опухолей, которые отмечены плотными тканями и сжатыми, очень обильными, но неорганизованными кровеносными сосудами. И наоборот, перфузия в опухолях с открытыми, протекающими кровеносными сосудами может быть улучшена с помощью низкодозированных антиангиогенных препаратов, имеющихся в настоящее время на рынке, что позволяет улучшить доставку иммунотерапии к тканям-мишеням.

Triantafyllos Stylianopoulos, Ph.D., соавтор статьи из Университета Кипра, добавляет, что «идентификация перфузии опухоли как ключа к эффективности иммунотерапии предполагает, что перфузия может служить биомаркером ответа на иммунотерапевтические агенты»./р>

Spread the love