Разработка онколитических вирусов для иммунотерапии онкологических заболеваний и их комбинация с мРНК-адъювантами

1. Направленная эволюция rVSV в клетках разных видов злокачественных опухолей. 
   Для РНК-вирусов, к которым также относится VSV, характерна высокая скорость мутаций, демонстрируемая во время репликаций, что помогает им быстро эволюционировать и адаптироваться к изменениям в окружающей среде. Скорость мутаций оценивается в пределах от 10−3 до 10−5 замен на 1 нуклеотид за раунд репликации. Исходя из длины большинства РНК-вирусных геномов, это означает, что появляется примерно одна мутация при репликации генома, что обеспечивает вирусным популяциям большое разнообразие и пластичность. Исходя из природного свойства VSV, как РНК-вируса с высокой геномной вариабельностью, в рамках работы данного направления мы применяем способ направленной эволюции вирусных частиц для усиления их литических свойств в определённых раковых клетках, например, как U-87 MG, выделенных из злокачественной глиомы человека.
2. Разработка ингибиторов онкогенных миРНК в составе липидных наночастиц против разных форм рака. 
   В данном направлении исследования проводится подбор оптимального состава ингибиторов онкогенных миРНК для тестирования их действия в составе липидных наночастиц в комбинации с рекомбинантными вирусами везикулярного стоматита против разных форм рака, в том числе глиобластомы. Молекулы-ингибиторы онкогенных миРНК представляют собой короткие олигонуклеотиды, в состав которых входят дезоксинуклеотиды и замкнутые нуклеотиды для повышения прочности связывания с молекулой-мишенью и повышения устойчивости к действию нуклеаз. Кроме того, ингибиторы имеют тиофосфатный остов, что также повышает их устойчивость к нуклеазам. К примеру, на данный момент идёт работа по выбору оптимального дизайна молекул-ингибиторов миРНК let-7b. Количество этой миРНК очень высокое в раковых клетках некоторых клеточных линий, что делает её удобной моделью.
3. Исследование вирусной и невирусной доставки иммуностимулирующих молекул в разные виды злокачественных опухолей.
   В связи с тем, что вирусные и невирусные системы доставки иммуностимулирующих молекул в злокачественные опухоли имеют свои преимущества и недостатки, остаётся актуальным исследование эффективности этих систем по отдельности, а также совместно для создания комбинированной идеальной системы доставки. Целью данного направления исследований является разработка и оценка эффективности инновационных генотерапевтических препаратов на основе рекомбинантного вируса везикулярного стоматита (rVSV) и мРНК, инкапсулированных в наночастицы, обеспечивающих целевую доставку уникальной комбинации иммуностимулирующих рекомбинантных белков для преодоления основных механизмов устойчивости опухолевых клеток к иммуноопосредованному уничтожению и способствующих более выраженному онколитическому эффекту.

Актуальность проекта

Онкологические заболевания являются одной из основных причин смертности в мире. Классические методы, применяемые при онкологических заболеваниях, включают хирургию, лучевую терапию и химиотерапию, а также комбинации этих методов. Несмотря на значительные достижения в этой области, актуальным остаётся поиск инновационных методов лечения злокачественных опухолей, в том числе с использованием онколитических вирусов и невирусных систем доставки лекарственных молекул. Важным преимуществом вирусных и невирусных систем доставки лекарственных молекул является способность преодолевать иммуносупрессивное микроокружение солидных опухолей и стимулировать иммунный ответ пациента. Например, наночастицы и рекомбинантные вирусы могут успешно использоваться при терапии рака лёгких (несмотря на большую площадь альвеолярной поверхности и обильный кровоток в лёгких) и глиобластомы (несмотря на наличие гематоэнцефалического барьера). Особенностью онколитических вирусов также является способность избирательно и быстро реплицироваться в раковых клетках (в том числе в гипоксическом микроокружении опухоли) и разрушать их, высвобождая опухолевые антигены в окружающую среду и активируя иммунный ответ пациента против раковых клеток. Одним из таких перспективных вирусов является вирус везикулярного стоматита (VSV), который обладает рядом полезных свойств в качестве онколитика. Чувствительность опухолевых клеток к вирусу везикулярного стоматита (VSV) обусловлена в основном тем, что многие раковые клетки, в отличие от здоровых клеток, экспрессируют небольшое количество интерферонов типа I (IFN) и/или имеют дефектный сигналлинг. На данном этапе лекарственные препараты на основе VSV находятся только на стадии разработки и не одобрены для клинического применения.

Идеальная система доставки лекарств должна обладать способностью к эффективной трансдукции опухоли и низкой иммуногенностью. Недостатки, свойственные онколитическим вирусам, могут быть преодолены с помощью методов невирусной доставки мРНК, кодирующих иммуностимулирующие молекулы адъюванты, которые могут обеспечить низкую токсичность, простоту крупномасштабного производства и отсутствие иммуногенности. Однако стоит помнить о том, что данный подход не обладает онколитической способностью вирусов.

Поэтому перспективным исследованием является не только сравнительный анализ эффективности невирусной и вирусной доставок иммуностимулирующих молекул для оптимальной иммунотерапии рака, но также повышение эффективности лечения с помощью комбинированной терапии.

Другие проекты