Дендритные клетки. Иммунная система против рака

Что такое Рак?

Каждый организм представляет собой сплоченную, гармоничную систему клеток, где каждая из них на своем месте выполняет свою строго определенную функцию. Рак возникает, когда организм теряет строгий контроль над ростом, величиной и подвижностью своих клеток, это приводит к безудержному их размножению и проникновению в соседние ткани. В результате, эти клетки рано или поздно попадают в лимфатическое либо кровяное русло, что приводит к их распространению – метастазированию – и образованию дочерних опухолей.

У человека встречается более сотни видов опухолей и каждая отличается от другой, к примеру относительным средним возрастом опухоли, который отражает скорость роста и склонность к образованию дочерних опухолей. Сегодня уже достоверно известно великое множество факторов, приводящих к развитию рака и еще большее количество факторов изучается. Однако вряд ли когда-нибудь удастся установить основную причину возникновения этой болезни, хотя общие механизмы ее развития, уже открыты.

Решающим фактором в развитии рака является иммунная система.

Рис.1. Опухолевые клетки утрачивают связь с тканью и по кровеносным и лимфатическим сосудам распространяются по всему телу.

Рис.2. Раковая опухоль может разрастаться в отдаленном органе и нарушать его функцию вплоть до полной ее потери.

Дендритная клетка выступает посредником для других иммунных клеток, которые непосредственно выполняют функцию иммунной защиты– обнаруживают и уничтожают чужеродную клетку или возбудителя.

Рак и иммунная система

Рис.3. Злокачественные опухоли могут продуцировать вещества, угнетающие иммунную систему.

Иммунная система – это система защиты организма не только от вредоносных микроорганизмов (бактерии, простейшие, грибы и вирусы), но и от собственных вырождающихся клеток, которые бесконтрольно делятся. Каждый день жизни в человеческом организме зарождается около 8 злокачественных опухолей! И при этом средняя частота развития опухолевой болезни - 1 раз в 200 лет (клеточных делений)! Это отражает работу иммунной системы человека по распознанию и уничтожению измененных клеток организма, из которых в последствие может развиваться рак.

И все-таки иногда иммунная система не распознает такие клетки. В свою очередь, опухоль во время своего роста продуцирует вещества, угнетающие иммунную систему. Как следствие у большинства людей, страдающих раковой болезнью, иммунная система ослаблена. Это служит причиной назначения врачами комплексного медикаментозного лечения (витамины, микроэлементы и т.д.) для стимуляции иммунной системы к борьбе против рака.

В последнее время благодаря интенсивным исследованиям в области иммунологии открыты новые факторы и типы клеток, посредством которых реализуется иммунный ответ. Количество этих исследований постоянно растет и сегодня мы понимаем иммунные процессы намного, чем 10 лет тому глубже назад. И совершенно ясно, что дендритные клетки в этих процессах играют особо важную роль.

Дендритные клетки – принцип действия

	С помощью специальных методов из крови больного выделяются клетки-предшественники, из которых впоследствии выращивают дендритные клетки. В присутствие определенных веществ их высаживают на лабораторные чашки, чтобы клетки не утратили способности к дальнейшему развитию.
	Во время фазы созревания в культуру клеток добавляют структуры опухолевых клеток, полученные путем генной инженерии, либо «обломки» опухоли самого пациента.
	Незрелая клетка-предшественник способна захватывать эти структуры.
	Захваченный «обломок» претерпевает определенные структурные изменения, чтобы позднее характерный признак этой опухоли мог быть лучше распознан другими иммунными клетками.
	В результате этих процессов клетка- предшественник превращается в дендритную клетку, которая на своей поверхности несет признак опухоли с особой сигнальной последовательностью. Именно эту последовательность и распознает иммунная клетка как чужеродную.
	Теперь созревшие дендритные клетки вводятся под кожу, откуда они активно перемещаются в лимфоузлы, активируют различные типы клеток – исполнителей (цитотоксические Т-лимфоциты), которые при контакте с опухолевой клеткой уничтожают ее.
	Активные клетки-исполнители «ознакомлены» с чужеродным признаком, с током крови они распространяются по всему организму и «ищут» в разных тканях носителей именно этого признака.
	При встрече со своей целью (в данном случае с опухолевой клеткой), клетка-исполнитель повреждает ее и вырабатывает вещества, оповещающие другие иммунные клетки.

Дендритные клетки можно выращивать вне организма.

Лечение рака посредством собственной иммунной системы – давняя мечта человечества. И в 90-х годах мы подошли вплотную к ее реализации, научившись выращивать дендритные клетки. Это клетки осуществляющие патрулирование и обнаружение чужеродных структур в тканях организма. Эти структуры захватываются дендритными клетками, разлагаются на более мелкие, которые потом «выносятся на показ» на поверхность клетки. В таком виде дендритные клетки мигрируют из тканей в лимфоузлы. Там чужеродные структуры будут представлены клеткам-исполнителям (цитотоксическим Т-лимфоцитам), которые таким образом активируются, покидают лимфоузлы, выходят в ткани, атакуют и уничтожают структуры, обладающие представленным им признаком.

В дальнейшем дендритные клетки могут также активировать другие иммунные клетки – так называемые Т-хелперы. Активные Т-хелперы с током крови попадают на «место событий», и там вырабатывают вещества, поддерживающие активность клеток-исполнителей.

В результате взаимодействия дендритных клеток и Т- хелперов также стимулируются к росту и выработке специфических антител антителпродуцирующие В-клетки.

Эффективность лечения дендритными клетками

На сегодняшний день доказана эффективность лечения дендритными клетками больных раком кожи, почки, молочной железы, предстательной железы, а также раком толстой кишки и яичника.

Для большинства видов рака уже существуют стандарты лечения, которые создавались десятилетиями. Иммунотерапия (вакцинация дендритными клетками) сегодня рекомендуется как поддерживающая, в комплексе с химиотерапией и лучевой терапией. Известно, что иммунные клетки более эффективно борются с клетками опухоли, которая ранее уже подверглась разрушительному действию «химии или радиации».

Вакцинация дендритными клетками также часто применяется, когда рутинная терапия не приносит желаемого эффекта. Примером для этого может служить лечение рака почки и меланомы кожи.

Наибольший эффект при вакцинации проявляется на ранних стадиях болезни, когда в организме еще не так много раковых клеток. В этой ситуации иммунные клетки зачастую намного эффективнее чем у больных с большей опухолевой массой. Поэтому перед лечением дендритными клетками всегда показано специальное лабораторное исследование крови, позволяющее определить реактивность иммунной системы. Как при стандартном лечении рака, так и при лечении дендритными клетками, терапия будет тем эффективнее, чем раньше она начнется.

Как получают дендритные клетки?

	Для выделения предшественников дендритных клеток у пациента берут 150 мл крови. Чтобы кровь не сворачивалась, в нее добавляют противосвертывающее средство – Гепарин. Эту кровь в охлажденном виде немедленно доставляют в нашу лабораторию для последующей обработки.
	В специальных сосудах кровь центрифугируется и разделяется на фракции. Целью фракционирования является отделение белых кровяных клеток от красных кровяных клеток и клеток неспецифического иммунного ответа – гранулоцитов.
	Фракция красных кровяных клеток и гранулоцитов (см. Рис) осаждается на дно пробирки и в дальнейшем не используется. Во фракции лимфоцитов ( на рисунке - белесая полоса между светлым и желтым слоями в пробирке) находятся те клетки, из которых в последствие могут развиться дендритные клетки.
	После нескольких После нескольких ступеней очистки клетки помещаются в специальные чашки с питательным раствором. Здесь клетки, в том числе и клетки-предшественники,постепенно оседают на дно пластиковой чашки и фиксируются там. И после завершающей фазы очистки в питательный раствор добавляются факторы роста.
	Затем клетки помещаются в специальный инкубационный шкаф, в котором поддерживается постоянная температура, а также обеспечиваются и контролируются необходимые условия среды для роста и созревания культуры клеток. Здесь проходит фаза роста.
	Для запуска процесса созревания в культуру клеток необходимо добавить белковые субстанции, которые находились на поверхности опухолевых клеток этого пациента. Опухолевые клетки предоставляет патолог. Клетки берутся из хирургически удаленной опухоли или из материала биопсии. Этой белковой субстанцией может также выступать и т.н. опухолевый маркер, который ранее определялся в крови пациента в повышенной концентрации.
	В общей сложности В общей сложности дендритные клетки выращиваются в условиях инкубационного шкафа 7 дней. Зрелость дендритных клеток можно определить методом микроскопии – форма у всех клеток разная, неправильная. Обращают на себя внимание множественные тонкие волосоподобные выросты, окаймляющие клетку.
	Перед тем, как «собирать урожай» клетки проходят еще один тест на зрелость в так называемом проточном цитометре. В нем определяется наличие специфических структур, их количество и взаимоотношение на поверхности дендритных клеток.
	После проверки зрелости, культура дендритных клеток собирается и снова подвергается многократной тщательной очистке. Потом половина клеток собирается для первой инъекции в маленький шприц, который передается лечащему врачу. Врач вводит вакцину пациенту в подкожную клетчатку живота в область паховых лимфоузлов и, через 15 минут пациент может покинуть клинику.
	Вторая часть клеток собирается для последующей инъекции и хранится в специальном растворе при температуре -196°С. Эти клетки будут разморожены непосредственно перед второй инъекцией и, подобно первой, набраны в шприц и переданы лечащему врачу.

Когда проводится вторая инъекция?

После первой инъекции необходимо регулярно проходить исследования крови, чтобы следить за реакцией иммунной системы. Концентрация иммунных клеток, уничтожающих опухоль значительно повышается. Снижение этой концентрации является показанием для второй инъекции.

Какие побочные явления могут возникать в процессе лечения?

При лечении дендритными клетками могут наблюдаться определенные побочные эффекты. Они могут возникать как следствие общего иммунного ответа организма, что приведет к высвобождению веществ, участвующих в инфекционных воспалительных реакциях. Субъективно это может проявиться умеренным повышением температуры тела и слабостью. Реакция на инъекцию может также выражаться увеличением лимфоузлов. Иногда наблюдается покраснение кожи на месте инъекции.

Терапия дендритными клетками – это гуманное лечение.

В отличие от химио- или радиотерапии, когда организм подвергается воздействию чужеродных веществ или облучения, при лечении дендритными клетками с опухолью борется собственная иммунная система организма. В сравнении с другими видами лечения, терапия дендритными клетками очень редко сопровождается побочными реакциями, которые слабо выражены и обладают кратковременным характером, что едва ли отражается на общем самочувствии и работоспособности пациента. Кроме того, эта терапия проводится амбулаторно и не требует пребывания в клинике.

Таким образом, терапия дендритными клетками может проводится в дополнение рутинного лечения (химиотерапии), которое угнетает иммунную систему. И по этой причине должно быть разделено с последним во времени. Результаты последних обширных исследований свидетельствуют об эффективности данного метода, что дает возможность поставить его в один ряд с общепризнанными методами. Однако, не смотря на это, терапия дендритными клетками по-прежнему рассматривается как дополнение к уже существующим методам.

Заключение

Лечение дендритными клетками является молодым видом лечения. Однако, несмотря на это, уже достаточно широко известно в научных кругах благодаря своей эффективности в лечении рака. Некоторые немецкие страховые компании и больничные кассы уже покрывают расходы на это лечение как на необходимую поддерживающую терапию при раке. По Вашей просьбе может быть предоставлена более подробная информация о методе, включая последние публикации.