Современная медицина добилась значительного прогресса в лечении рака, однако многие пациенты до сих пор получают стандартные схемы терапии, которые не всегда оказываются эффективными. Новый виток в развитии персонализированной онкологии может дать исследование, которое проводится на борту Международной космической станции (МКС). Там учёные моделируют поведение опухолей в условиях микрогравитации — и это может в корне изменить подход к лечению.
На высоте более 400 километров от Земли разворачивается перспективное направление в онкологических исследованиях. Биотехнологический стартап Encapsulate, основанный группой учёных, использует условия микрогравитации на МКС для изучения роста опухолей, полученных из реальных образцов пациентов, а также их реакции на противораковые препараты. Цель — создать более точные и индивидуализированные методы лечения, которые затем можно будет применять на Земле.
Технология «опухоль на чипе»
В центре проекта — технология Encapsulate, позволяющая выращивать миниатюрные трёхмерные опухоли из биопсийных образцов. В отличие от стандартных клеточных культур, такие микропухоли лучше воспроизводят сложность реальной онкологической ткани. В условиях микрогравитации они могут формироваться более естественно, имитируя поведение опухоли в человеческом теле.
На орбите Encapsulate использует полностью автоматизированные лаборатории в формате «CubeLab» — небольших автономных блоков, которые запускаются на МКС и удалённо контролируются с Земли. Минимальное участие астронавтов делает технологию удобной для проведения регулярных экспериментов.
Почему в космосе?
Микрогравитация — это почти полное отсутствие веса, и именно это состояние влияет на то, как клетки взаимодействуют между собой. На Земле гравитация «давит» на клетки, ограничивая их рост в лабораторной посуде. В космосе эти ограничения исчезают, и опухоли могут развиваться более свободно, в форме, приближенной к их реальному виду в организме. Это открывает уникальные возможности для оценки реакции опухоли на различные лекарства.
Проект Encapsulate поддержан программой NASA In Space Production Applications. Компания уже получила $3,63 миллиона от NASA и $1,25 миллиона от Национального научного фонда США. Эти средства идут на совершенствование технологии и расширение клинических исследований.
В настоящее время запущено совместное исследование с участием нескольких ведущих медицинских учреждений, включая UConn Health, Moffitt Cancer Center и Memorial Sloan Kettering Cancer Center. Исследование охватит до 200 пациентов с колоректальным и панкреатическим раком. Образцы опухолей будут протестированы в космосе, чтобы определить, какие препараты наиболее эффективно воздействуют на конкретную опухоль.
Перспективы и первые результаты
Первые данные, полученные с МКС, показали, что опухоли могут вести себя в космосе иначе, чем на Земле. В некоторых случаях они демонстрируют неожиданные реакции на препараты, что может помочь в выявлении новых биомаркеров — признаков, предсказывающих устойчивость к лечению или склонность к метастазированию.
Система Encapsulate разработана так, чтобы быть максимально удобной: после установки на МКС устройство автоматически выращивает опухоли и вводит препараты, а все данные анализируются на Земле. Это позволяет клиницистам заранее протестировать реакцию опухоли конкретного пациента на разные лекарства, сократив время на подбор эффективной терапии и отказавшись от методов «проб и ошибок».
Партнёры проекта надеются, что подобный подход позволит исключить значительную долю неопределённости в выборе онкологического лечения. Использование трёхмерных моделей опухолей, выращенных из тканей пациента и протестированных в космосе, может открыть путь к по-настоящему персонализированной терапии, где каждое назначение основывается на точных данных, а не на статистике.
