Исследовательская команда Университета Флориды под руководством доктора наук педиатра-онколога Элиаса Сейюра разработала мРНК-вакцину, которая смогла значительно усилить эффект противораковой иммунотерапии, правда, пока только на мышиной модели.
По правде говоря, термин «вакцина» не вполне точный. Когда мы слышим это слово, нам представляется, что создан препарат, который позволит большинству из нас привиться от рака c помощью одного-двух уколов, как прививаются от кори.
На самом деле, все обстоит несколько иначе. Вакцина от рака – препарат лечебный, а не профилактический. А вот что делает ее похожей на привычную вакцину, это иммунизация организма, то есть использование способности иммунной системы формировать ответ на некие белки (вируса, бактерии или злокачественной опухоли) и уничтожать их.
Принцип «вооружения» иммунной системы для борьбы с раком прямо противоположен принципам общепринятых радио- и химиотерапии. Обе они ослабляют иммунную систему, но и отказ от них может сократить жизнь пациента, поэтому медицинская технология вакцинации и является столь привлекательной.
Российские ученые не стоят в стороне
Разработка таких препаратов началась еще в нулевые годы XXI века, а в 2010-м в США впервые была одобрена вакцина для лечения рака простаты Provenge. Сегодня используются также вакцины от рака мочевого пузыря и меланомы (агрессивного рака кожи), и еще больше вакцин находится в разработке.
В Великобритании идет набор участников клинического испытания высоко персонализированной вакцины, которая будет нацелена на определенные маркеры конкретной опухоли конкретного пациента. Вакцинный препарат настроит его иммунную систему на распознавание злокачественных клеток, их разрушение и прекращение распространения рака по организму.
В России разрабатываются сразу три вакцины от рака. Одной из них занимается Центр Гамалеи, она наиболее прогрессивная, с использованием технологии, отработанной во время пандемии ковида – на базе мРНК. Это тоже будет персонализированная вакцина, скроенная под конкретного пациента.
От персональной вакцины к универсальной
До настоящего времени существовало две главных идеи в создании противораковых препаратов. Первая – отыскать специфический белок, который продуцируют опухоли многих пациентов, страдающих тем или иным видом рака. Вторая – найти белок, продуцируемый опухолью конкретного пациента. Такой белок становился маркером, на который вакцина должна настроить иммунитет пациента для последующего уничтожения злокачественных клеток.
Оба подхода дали свои плоды и как вакцины, и как иммунологические клеточные терапии: CAR-T терапия направлена на опухоль конкретного пациента, а ингибиторы контрольных иммунных точек – препараты ниволумаб, пембролизумаб, атезолизумаб, ипилимумаб – работают против определенных видов опухолей, атакуя специфические белки на ее поверхности, присутствующие у многих пациентов с таким заболеванием. Ингибиторы контрольных точек срабатывают у тысячей пациентов, однако есть и те, кому они помогают лишь на очень непродолжительное время, а потом рак возвращает свою агрессивную сущность.
Что же касается персонализированного высокоточного подхода (как при CAR-T терапии) – это новое слово в медицине, однако технология имеет свои ограничения. Терапию невозможно поставить на поток, препарат, созданный для пациента А, будет лечить только его и не подойдет пациенту В, для которого придется начать весь процесс заново. Это одна из причин высокой дороговизны такой терапии.
А вот инновационная вакцина доктора Элиаса Сейюра стимулирует иммунную систему пациента до такой степени, что она сама находит опухоль и атакует ее, а значит, у нее есть шанс универсализации.
Смелая идея плюс багаж опыта
В чем же заключался эксперимент этой научной группы?
Не обошлось без опыта, полученного врачами и учеными во время эпидемии коронавируса, когда были опробованы мРНК-вакцины. Как говорит Сейюр, он и его коллеги давно заметили, что даже в тех случаях, когда вакцина мРНК не направлена на вирус или опухоль, имеющиеся у пациента, она может продемонстрировать эффективность в борьбе с опухолью. Главное, чтобы это была не любая вакцина, а именно мРНК.
Это тип вакцин, которые используют матричную рибонуклеиновую кислоту (мРНК) для выработки иммунного ответа. Вакцины на основе мРНК содержат инструкции, которые клетки используют для производства белков, имитирующих часть вируса (опухоли). Эти белки затем распознаются иммунной системой, которая вырабатывает антитела и клетки, способные бороться с вирусом, если человек заразится (или со злокачественной опухолью).
Ученые сделали поразительное открытие: вакцина работает, активируя интерферон первого типа (всего их три), являющийся ранним тревожным звоночком, который будит иммунитет, сообщая об опасности. Это очень важный сигнал, который раковая опухоль научилась подавлять. Избежав атаки иммунитета на ранней стадии, опухоль развивается и процветает, становясь слишком сильной даже для проснувшегося иммунитета.
Интерфероны – общее название ряда белков со сходными свойствами, выделяемых клетками организма в ответ на вторжение вируса, на некоторые бактериальные вещества и на низкомолекулярные химические соединения. Интерфероны индуцируют либо активируют определенные клеточные белки, блокирующие репликацию патогена.
Соединив воздействие инновационной вакцины с противораковым препаратом, ученым удалось полностью уничтожить опухоли у мышей. Полученные результаты демонстрируют, что новый подход сможет заменить такие методы, как хирургия, радио и химиотерапия на менее инвазивный, и при этом вакцина будет бороться даже с теми опухолями, которые особенно агрессивны и не поддаются никаким из имеющихся сегодня видам терапии.
Находка доказывает, что такой препарат может стать универсальной вакциной от рака, настраивая иммунную систему на борьбу с индивидуальной опухолью у каждого конкретного пациента без специфической подсказки, считает главный автор исследования. Новая вакцина не будет нацелена на специфический белок в опухоли, но будет стимулировать сильный иммунный ответ, который вызовет противораковый эффект.
Такая вакцина может стать гораздо более доступным и дешевым препаратом от рака, так как она будет использоваться для разных пациентов с разными видами рака. Ученые надеются, что когда-нибудь врач-онколог сможет просто снять препарат с полки и ввести его пациенту.
Люди, мыши и собаки
Сейюр и его коллеги экспериментировали восемь лет. Они комбинировали липидные наночастицы с мРНК, то есть с рибонуклеиновой кислотой-мессенджером. Напомним, что мРНК присутствует в каждой клетке, включая злокачественные, и служит своеобразной инструкцией к продукции белка.
В прошлом году исследовательская группа совершила прорыв. В первом клиническом испытании у людей мРНК-вакцина достаточно быстро перепрограммировала иммунную систему таким образом, что она атаковала глиобластому, агрессивную опухоль мозга с очень мрачным прогнозом.
В испытании принимали участие четыре пациента. Для ученых стало настоящим сюрпризом то, как в ответ на персонализированную вакцину (в ней были использованы собственные злокачественные клетки пациентов) иммунная система дала мощный ответ, который привел к отторжению опухоли и гибели ее клеток.
Результат был отличным, однако ученые не остановились на достигнутом. Их целью было создать универсальную мРНК-вакцину, то есть такую, которая не была бы нацелена на специфические мутировавшие раковые клетки, но в то же время вызывала бы столь сильный иммунный ответ, что он позволил бы иммунной системе без подсказки отыскать злокачественные клетки и уничтожить их.
При помощи генной инженерии экспериментаторы создали мышей с меланомой, агрессивным раком кожи. Для лечения этих животных была использована мРНК-вакцина в сочетании с иммунологическим препаратом – ингибитором PD-1. Это класс лекарственных препаратов, которые блокируют рецептор PD-1 на поверхности Т-клеток. Рецептор предотвращает Т-клетки от атаки на собственные ткани, а поскольку опухоль «притворяется» здоровой тканью, PD-I не позволяет иммунитету разделаться с ним. Блокировка же рецептора позволяет Т-клеткам активироваться и атаковать раковые клетки.
Затем ученые опробовали мРНК-вакцину как монотерапию на мышиных моделях раков кожи, кости и мозга, и в некоторых из этих моделей вакцина полностью уничтожила опухоли. Более того, некоторые из мышей оказались привитыми в привычном для нас смысле: к ним рак больше не вернулся.
Оставался вопрос, насколько подобная вакцина безопасна для живого организма. Ее опробовали на домашних собаках с диагностированным раком мозга и не обнаружили у питомцев серьезных побочных реакций.
Сейюр и его коллеги готовятся к проведению клинических испытаний новой вакцины у людей. Что ж, пожелаем успеха им, а также российским ученым. Хочется верить, что разработка Центра Гамалеи персональной вакцины на основе мРНК тоже со временем приведет наших исследователей к созданию универсальной вакцины.
Источники:
Could This Be The End Of Cancer? Scientists Develop Revolutionary mRNA Vaccine
‘Universal’ Cancer Vaccine Shows Stunning Results In Mice And Dogs
Коллажи Дмитрия ПЕТРОВА
