Специалисты лаборатории генетических биотехнологий РНПЦ детской онкологии, гематологии и иммунологии — научный сотрудник Дмитрий Луцкович и младший научный сотрудник Анна Клыч — недавно стали победителями 14-го Республиканского конкурса инновационных проектов в номинации «Лучший молодежный инновационный проект».
Для участия в конкурсе поступило 168 заявок, 150 проектов были направлены на экспертизу. Самыми популярными направлениями разработок стали медицинские науки, промышленные технологии, информатизация. Молодые ученые РНПЦ ДОГИ представили проект «Создание биомедицинского клеточного продукта для лечения нейробластомы». За победу им вручили сертификат на сумму 21 127 рублей для дальнейшего развития проекта.
«Нейробластома умеет ускользать от иммунной системы»
Дмитрий Луцкович:
Нейробластома является самой распространенной экстракраниальной солидной опухолью у детей. Частота встречаемости составляет 7–9 % от общего числа новообразований у детей до 15 лет и около 15 % всех случаев смерти детей от рака. Ежегодно в Беларуси выявляется 15–18 случаев нейробластомы. Опухоль обладает способностью дифференцироваться и вызревать у определенной категории пациентов и в то же время отличается крайне агрессивным течением у другой части больных.
Так, дети до двух лет с 1, 2, 3-й стадией болезни без неблагоприятных цитогенетических событий имеют общую пятилетнюю выживаемость 95 %, безсобытийную — 90 %. При выявлении болезни на 4-й стадии, а также у пациентов с наличием N-MYC амплификации независимо от стадии безсобытийная выживаемость составляет всего 35 %. После первого рецидива общая выживаемость падает до 10 %.
Анна Клыч:
К сожалению, на момент постановки диагноза отдаленные метастазы (4-я стадия) выявляются у половины пациентов. Они относятся к группе высокого риска, имеют неблагоприятный прогноз. Эффективность стандартных методов лечения, таких как высокодозная химиотерапия, лучевая терапия, хирургия, у таких пациентов остается низкой.
Причины кроются в биологических и иммунологических особенностях нейробластомы. Этот вид рака умеет ускользать от контроля иммунной системы и проявляет высокую клеточную гетерогенность. В связи с этим поиск и применение принципиально новых подходов в лечении нейробластомы остаются актуальными.
Один из мировых трендов сегодня — CAR-T-клеточная иммунотерапия.
Путь в науку — с должности препаратора
Дмитрий Луцкович и Анна Клыч — выпускники биологического факультета БГУ. Дмитрий получил диплом в 2016 году, Анна — в 2019-м. Примечательно, что каждый их них пришел в РНПЦ ДОГИ еще в студенческие годы — после лекций и занятий они спешили в Боровляны, в лабораторию генетических биотехнологий и работали препараторами. Это увеличивало шансы получить распределение в один из ведущих научно-практических центров страны.
Анна Клыч:
В обязанности препаратора входят подготовка и мойка пробирок и другой лабораторной посуды, поддержание чистоты, выполнение поручений коллег. Но самое главное — это возможность находиться в атмосфере научного поиска, приобретение опыта. Именно здесь я писала свою курсовую, а затем дипломную работу, которая была связана с химерными антигенными рецепторами при лечения острых лимфобластных лейкозов.
Дмитрий Луцкович работал препаратором в РНПЦ ДОГИ начиная со второго курса, когда студенты распределяются по кафедрам. Высокий балл по итогам экзаменационной сессии дал возможность попасть на кафедру генетики и посвятить себя этому интересному разделу биологии.
Дмитрий Луцкович:
Первый научный проект, в котором мне довелось поучаствовать еще студентом, был посвящен идиотипическим вакцинам. Под руководством Александра Николаевича Мелешко мы разрабатывали персонифицированные вакцины для взрослых пациентов с неходжкинской лимфмой, затем CAR-T-клеточную терапию для детей с лейкозами. С 2019 года занимаюсь разработками по применению CAR-T-клеточной терапии при нейробластоме у детей.
В 2018 году Дмитрий Луцкович поступил в аспирантуру на базе лаборатории генетических биотехнологий РНПЦ ДОГИ, успешно завершил обучение в 2023 году, а в этом планирует выйти на защиту кандидатской диссертации.
Молодые ученые отмечают творческую, созидательную атмосферу в коллективе лаборатории. Тон задают ведущие научные сотрудники Татьяна Шман и Александр Мелешко, по инициативе которых постоянно создаются интересные научные проекты, внедряются новые технологии. Стремление сотрудников к покорению новых вершин поддерживается директором центра, доктором мед. наук Анжеликой Солнцевой. По словам победителей конкурса, в таком коллективе всегда есть стимул генерировать идеи и двигаться вперед.
«Аллогенные Т-лимфоциты перепрограммируются и становятся киллерами опухолевых клеток»
CAR-T-клеточная иммунотерапия стала сенсационной в последнее десятилетие, показав отличные результаты в лечении рефрактерных (устойчивых к химиотерапии) лейкозов и лимфом. Первый клеточный продукт был зарегистрирован в США в 2018 году. В РНПЦ ДОГИ создание клеточного продукта и клиническая апробация инновационной CAR-T-терапии состоялась в 2020 году, впервые на постсоветском пространстве (в России — в 2022-м).
Анна Клыч:
Технология основана на применении аллогенных (собственных) Т-лимфоцитов пациента, которые берутся из периферической крови, помещаются в клеточную культуру и подвергаются генетической модификации.
В геном Т-лимфоцита вводится специально созданная конструкция, кодирующая химерный антигенный рецептор (CAR), способный распознавать чужеродный белок опухоли. Модифицированные CAR-T-лимфоциты внутривенно переливаются пациенту, распознают и уничтожают опухолевые клетки.
После успехов CAR-T-терапии в лечении злокачественных новообразований крови начались исследования по применению этой технологии при солидных опухолях, в т. ч. при нейробластоме.
Однако достичь столь показательных результатов пока не удается, над этим работают ученые всего мира.
Дмитрий Луцкович:
На сегодняшний день накоплено множество научных данных, объясняющих слабые результаты CAR-T-терапии при солидных опухолях. Научный поиск направлен на увеличение специфичности химерного рецептора и снижение токсичности в отношении здоровых клеток. В течение двух лет мы работали над дизайном принципиально нового химерного антигенного рецептора CAR-T к нейробластоме.
На момент представления проекта на конкурс фактически завершили стадию доклинических испытаний. В этом году планируем приступить к клинической апробации разработанного клеточного продукта, в эту фазу будут включаться пациенты с неблагоприятным прогнозом, в лечении которых уже исчерпаны все возможные методы терапии.
Денежный приз победители решили потратить на приобретение трех дополнительных клеточных линий с различными вариациями экспрессии антигенов опухолевых клеток, на которых тестируется цитотоксическая активность создаваемых химерных антигенных рецепторов.
Реализуемая в РНПЦ ДОГИ технология получения CAR-T-клеток является многоступенчатой и трудоемкой, но экономически выгодной, по сравнению с полуавтоматическим методом, которым пользуются в странах Европы и США.
В оптимистичном варианте инновационный метод позволит достичь ремиссии у пациентов с прогрессирующей, рефрактерной к химиотерапии нейробластомой высокой группы риска или рецидивом заболевания.