Ретинобластома або рак сітківки – найрозповсюдженіша пухлина очей у дітей. Кожен рік в світі діагностується близько 8 тисяч таких випадків. Але головна загроза в тому, що традиційні методи лікування, на жаль, далеко не завжди ефективні: у маленьких пацієнтів пухлина досить часто рецидивує. І тоді лікарям доводиться видаляти спочатку одне око, а потім і друге.
Жоме Катала Мора, дитячий офтальмолог шпиталю «Сан Жуан де Деу» (Барселона, Іспанія) Команда вчених з дослідницького інституту разом з командою онкологів барселонського дитячого шпиталю «Сан Жуан де Деу» розробили унікальний метод лікування онколітичним вірусом VCN-0. Завдяки йому врятоване єдине око хлопчика, який вже кілька років бореться з раком сітківки – вперше досягнута стійка ремісія.
Історія пацієнта з ретинобластомою
Феліксу поставили діагноз «білатеральна ретинобластома» (рак сітківки), коли йому виповнилося декілька місяців. Малюк та його матір прибули у Барселону в Дитячий шпиталь «Сант Жуан де Деу» з Венесуели, коли йому було майже два роки. На той момент Феліксу лікарі вже видалили одне око, аби врятувати життя.
Фелікса шість місяців лікували методом інтраартеріальної хіміотерапії, пухлина завмерла і хлопчику дозволили повернутися додому. Проте, вісім місяців потому у нього трапився рецидив. Після довгої подорожі у шпиталь дитину нарешті оглянула команда по боротьбі з ретинобластомою. «Вони запропонували, щоб Фелікс взяв участь у клінічному випробуванні, оскільки всі інші варіанти лікування ми вже спробували», – згадує матір пацієнта.
Ретинобластома: винна не лише генетика
Захворювання найчастіше виникає в результаті двуалельної інактивації гена пухлинного супресора ретинобластоми 1 (RB1), який знаходиться на хромосомі 13 (13q14.2). Близько 40% ретинобластом є спадковими з моноалельною мутацією зародкової лінії RB1. Клінічно вони проявляються двустороннім мультифокальним захворюванням після другого удару (інактивація другого алелю) у клітини сітківки. Інші 60% випадків – неспадкові, при цьому інактивація двуалельного RB1 виникає локально в межах сітківки, що розвивається, та вражає одне око (одностороннє захворювання). В обох випадках клітини сітківки розкривають дисфункціональний статус білка ретинобластоми – саме це і сприяє неконтрольованому поділу клітин та ініціює онкогенез ретинобластоми.
Підраховано, що ретинобластома складає 11% випадків раку у дітей у віці до 1 року. Системні та нові підходи до введення ліків (введення у склисте тіло та внутрішньоочні артерії) суттєво покращили результат лікування. Але навіть після прийому максимально можливих доз ліків локально деякі пухлини прогресують до хіморезистентного фенотипу. У таких випадках доводиться видаляти око, аби запобігти розвитку екстраокулярних метастазів, які можуть бути фатальними.
У іншому випадку інтенсивна місцева хіміотерапія може призводити до проблем із зором через довготривалий токсичний вплив на сітківку. Отже дослідження ретинобластоми продовжуються, і мають на меті розробку нових, безпечних для сітківки, методів лікування з покращеною протизапальною активністю.
Онколітичний вірус VCN-01 проти ретинобластоми
VCN-01 – онколітичний аденовірус клінічного рівня, генетично модифікований з аденовірусу 5 типу (Ad5). Він створений для поширення у ракових клітинах зі зміненим шляхом RB1-E2F. Модифікації включають в себе видалення 24 пар основ у гені аденовірусу E1A, які заважають вірусній реплікації у RB1-функціональних клітинах і введенню одного промоутера E2F1 під геном Е1А, який дозволяє транскрипційний контроль у клітинах з високим вираженням вільного Е2F-1. Кліткові рецептори, що беруть участь у проникненні аденовірусу у клітини-хазяї, включає рецептор аденовірусу коксакі (CAR, ген CXADR), глікопротеїн, виражений у пухлинах, включаючи клітинні лінії ретинобластоми Y79 та WERI-RB1 та інтегрини avß3 та avß5, які є рецепторами, проявленими деякими видами раку. Інтегрини CAR та av є посередниками між зв’язком аденовірусу та поверхні клітини та інтерналізацією у везикули, укриті кларітином відповідно. Для підсилення взаємодії з інтегринами a5 (ген ITGA5) та av (ген ITGAV), зв’язуючий домен Lys-Lys-Thr-Lys волокон гепарану сульфат-глікозаміногліканів (HSG) був замінений на домен Arg-Gly-Asp-Lys (RGDK) у VCN-01. Крім того, гіалуронідаза, включена у VCN-01, збільшує внутрішньопухлинне поширення вірусу за рахунок руйнування позаклітинного матриксу. За допомогою цих механізмів VCN-01 селективно інфікує та реплікується у ракових клітинах, що призводить до протипухлинної активності у різних моделях раку.
Ризики та ефективність нового методу лікування ретинобластоми
Терапевтичні втручання у дітей з хіміорезистентною ретинобластомою сьогодні обмежуються енуклеацією ока. Це призводить до втрати зору на функціональних очах та сприймається багатьма сім’ями як процедура, що калічить, хоча вона ефективно контролює метастатичне поширення хвороби.
У цьому дослідженні ми доводимо, що онколітичний аденовірус VCN-01, націлений на канонічну геномну зміну ретинобластом людини, був активним і селективним стосовно пухлин, але безпечним та клінічно трансльованим для здорових клітин. Тобто новий терапевтичний варіант гарантує збереження зору у цих дітей. Пацієнти з ретинобластомою та інактивацією RB1 можуть бути підходящими кандидатами для лікування за допомогою VCN-01, тому що їх пухлини у великій кількості стають молекулярною мішенню E2F-1 для реплікації вірусу.
Наш перший досвід з педіатричним пацієнтом лише підтвердив відсутність реплікації вірусу у сітківці. У випадку пацієнтів з мутаціями зародкової лінії відсутність білкового заплямування E2F-1 у збережених фрагментах сітківки енуклейованих очей підтверджує, що VCN-01 не буде реплікуватися на їх нормальних клітинах сітківки. Це було додатково продемонстровано у експериментах з використанням RB1-мутантних клітин iPS. Таким чином, реплікація VCN-01 мусить обирати пухлини, а не сітківку універсально у популяції пацієнтів з ретинобластомою, включаючи дуже маленьких дітей та пацієнтів з мутаціями зародкової лінії. Висока та однорідна експресія CAR у ретинобластомах порівняно з сітківкою, що розвивається, додатково підтримувала лікування аденовірусом, незважаючи на те, що експресія інтегрину av була помірною, а інтегрини a5 не експресувалися у пухлинах. Попередні дослідження показали, що взаємодія вірусного волокна із CAR, вірогідно, актуальніша для вірусної трансдукції, ніж взаємодія з інтегринами av. Диференційна експресія вірусних рецепторів у культурах клітин може частково пояснити рівну сприятливість кожної культури до лікування. Наприклад, селективність у відношенні рецепторів інтегрину, включених шляхом редагування VCN-01, може пояснити, чому клітини, отримані із посівного матеріалу склистого тіла першого пацієнта, у якого не було знайдено експресії інтегрину av, виявилися стійкими до лікування VCN-01, тоді як клітини, отримані з пухлини сітківки того самого пацієнта, які показували позитивну експресію інтегрину av, продемонстрували високочутливість під час проведення клінічного дослідження.
Шлях, яким невелика частина інтравітреальної дози VCN-01 виходила з ока та перерозподілялася у кров та віддалені тканини, ще до кінця не вивчений. Для ліків, розосереджених у склистому тілі, розподіл у системну кров відбувається в основному через гемато-ретинальний бар’єр та хоріоїдальний кровоток, а також через гемато-офтальмічний бар’єр та кровоток циліарного тіла. Хоча у доклінічних дослідженнях вірусні геноми були тимчасово позитивні у крові, печінці та головному мозку, це відкриття не було перенесене на експресію генів чи реплікацію вірусу в екстраокулярних ділянках. Це свідчить про те, що ефективне поглинання вірусу клітинами печінки Купфера перешкоджає трансдукції гепатоцитів аденовірусом та/або що невелика кількість циркулюючого вірусу інактивувалася під час системного перепоширення вірусу. Попереднє клінічне дослідження інтравітреального аденовірусного вектору для генної терапії у педіатричних пацієнтів з ретинобластомою не знайшло геноми аденовірусів у крові восьмі пацієнтів, що отримували до 1011 vp на ін’єкцію. У цьому клінічному дослідженні активація імунної системи в ін’єкованих очах була очевидною та могла нейтралізувати віруси до того, як вони перемістилися з ока у системний кровоток.
Клінічне дослідження виявить, чи відрізняється клінічна користь у пацієнтів з переваженням посіву склистого тіла від пацієнтів з великими пухлинами сітківки. У цьому сенсі протипухлинна активність перших двох пацієнтів, включена у клінічне дослідження, підтримує подальші дослідження на пацієнтах. Місцеве запалення, контрольоване кортикостероїдами, та активація імунної системи, що оточувала щільну пухлину, було значне, але питання, була така реакція протипухлинною чи противірусною, залишається відкритим. Відкриття сероконверсії у пацієнтів контрастує з попереднім дослідженням, яке показувало відсутність реакції імунної системи після інтравітреального введення нереплікативного вектору Ad5 у пацієнтів з ретинобластомою, хоча під час відбору зразки в обох дослідженнях не були ідентичними. Вироблення імуногенних білків, таких як Е1А, при реплікації VCN-01 у пухлинах пацієнтів може пояснити появу противірусної реакції імунної системи. Оскільки аденовіруси активують індукцію системного протипухлинного імунітету, то варто припустити, що активація імунітету під час онколізу може бути корисною для пацієнтів з щільними пухлинами сітківки. Таким чином, доклінічне дослідження підтвердило успішну клінічну трансляцію інтравітреального VCN-01 як нового кандидату для лікування пацієнтів із рефрактерною ретинобластомою.
Експериментальне лікування ретинобластоми – результати оптимістичні
Фелікс досить швидко продемонстрував позитивні результати лікування – око було врятовано. Після його закінчення він також пройшов курси інтраартеріальної та інтравітреальної хіміотерапії, щоб деактивувати пухлину. Протягом вже кількох місяців у хлопчика спостерігається повна ремісія.
Феліксу чотири роки. Його око, що вдалося зберегти, дозволяє йому гратися та насолоджуватися дитинством не гірше за будь-яку дитину його віку. А матір Фелікса помітила ще один ефект лікування. Раніше хлопчик був непривітний, роздратований та не хотів гратися. Зараз же дитина активно спілкується з однолітками, часто посміхається. І в усьому цьому «винен» онколітичний вірус VCN-01.
Тетяна ПРИХОДЬКО, спеціально для «ВЗ»
