Иммунные помощники переварили рак
Иммунная система способна всего за пару месяцев самостоятельно вылечить рак, находящийся в последней стадии заболевания. Надо лишь помочь ей – и не понадобятся ни радиация, ни химиотерапия. Более того, введение 52-летнему пациенту его собственных T-хелперов, размноженных в пробирке, предотвратило рецидив заболевания.
Наша иммунная система – страшное оружие. Представьте себе миллиарды клеток, действующих, как абсолютно слаженный единый механизм, способных доходить до очага инфекции или повреждения за считанные минуты, поглощать и переваривать десятки бактерий, запускать реакцию ответа во всём организме и даже хранить память о «врагах» в течение десятков лет.
Бывают случаи, когда эта система выходит из строя, – аллергия, аутоиммунные заболевания и, безусловно, злокачественные опухоли, губящие организм. Несмотря на то что опухолевые клетки изменяют свои свойства, они все равно находят способ «увернуться» от действия «санитаров» нашего организма.
Американские онкоиммунологи нашли способ справиться с меланомой именно с помощью иммунной системы.
Сама идея «клеточных вакцин» не нова: выделить из крови клетки, «натравить» их на опухолевые антигены, размножить in vitro, проактивировать и снова ввести в организм додумались ещё в конце прошлого века. Благо, есть из чего выбирать: отдельные типы клеток иммунной системы хорошо описаны, относительно легко выделяются и культивируются.
«Клеточные противоопухолевые вакцины» могут состоять из так называемых Т-киллеров (или CD8+ лимфоцитов), способных избирательно уничтожать «чужеродные» клетки, и из дендритных (антигенпрезентирующих) иммунных клеток, активирующих соответствующие клетки-киллеры уже в организме. Оба способа достаточно эффективны и обеспечивают постепенное удаление не только опухоли, но и метастазов. Кроме того, подобный метод «индивидуален», поскольку клетки «натаскивают» на антигены собственной опухоли. А высокая точность и адресность действия обеспечивается рецепторными взаимодействиями.
Дело в том, что на поверхности каждой (не только иммуннокомпетентной) клетки нашего тела есть молекулы так называемого «комплекса гистосовместимости», вместе с которыми снаружи каждой клетки «выставлены» кусочки белков, располагающихся внутри, и потому обычно закрытых от контроля со стороны иммунной системы. Если кусочек свой, то иммунная система его не трогает, если чужой – атакует.
В опухоли ситуация усугубляется тем, что таких кусочков снаружи клеток становится гораздо меньше. И несмотря на то что часть из них чужие – не встречаются в здоровом организме, – их количества недостаточно для активации иммунитета.
В случае с клеточными вакцинами эту проблему берёт на себя лаборатория.
Учёные выделяют из крови иммунные клетки, «натравливают» их на конкретный антиген, выделенный у того же больного, но уже из опухоли, размножают их, что аналогично активации иммунной системы в организме, а потом уже вводят обратно. Тем самым компенсируется недостаток упомянутых белковых кусочков на поверхности клеток – хотя для активации иммунной системы их мало, их число оказывается вполне достаточным, чтобы при встрече со «врагом» клетка-киллер распознала его и уничтожила.
К сожалению, есть и другие факторы, защищающие опухоль от организма – клетки-супрессоры, плотные оболочки и быстрое размножение. Потому подобное воздействие оказывается эффективным далеко не всегда.
Кэссиан Йи и его коллеги из Центра исследования рака имени Фреда Хатчинсона в американском Сиэтле предложили вводить не клетки-киллеры, а клетки-хелперы.
Это ещё один вид T-клеток, которые служат своего рода посредниками между антигенпрезентирующими клетками и клетками-киллерами. T-хелперы очень разнообразны, и обычно концентрация клеток каждого из их многочисленных типов в организме невелика. Однако встреча с антигеном, выставленным на поверхности дендритной клетки, активирует их размножение; размножившиеся же T-хелперы уже массово направляют T-киллеры соответствующего типа на уничтожение цели.
Каждая отдельная клетка, будь то Т-хелпер или Т-киллер, специфичны лишь к одному антигену – это определяется с момента её появления. Но за счет большого количества клеток в организме всегда найдется хоть один лимфоцит, специфичный к данному конкретному антигену. Как только он встречается со своим антигеном, то запускается реакция деления, в результате которой образуются полностью идентичные, а значит и способные распознавать и уничтожать тот же самый антиген клетки.
Само собой, ещё в детстве специфичные к антигенам организма клетки уничтожаются, чтобы не допустить аутоиммунных реакций.
Введение клеток-хелперов в организм больного рака позволяет пропустить один шаг в каскаде реакций, происходящих в организме. Тем самым можно ускорить процесс и сделать его более надёжным и эффективным. Кроме того, T-хелперы обладают «памятью», потому Йи мог рассчитывать на долговременный эффект.
Принцип получения такой «вакцины» ничем не отличался от предыдущих и, стоит отметить, весьма удачных экспериментов. Для начала сотрудники Йи выделили из крови больного меланомой Т-хелперы. Потом «натравили» их на конкретный опухолевый антиген NY-ESO1, являющийся маркером меланомы. Соответствующие этому антигену клетки активировались и размножились, чего в организме из-за редкости NY-ESO1 сделать не могли.
По подсчётам учёных, всего больному ввели около 5 миллиардов «клонированных» клеток; в организме они должны были сохраняться как минимум 80 суток.
Результат превзошёл предыдущие эксперименты.
Во-первых, у 52-летнего больного, который добрался до онколога лишь в четвёртой стадии заболевания, уменьшились, а потом и полностью исчезли метастазы и даже сам очаг заболевания. Всего через два месяца после инъекции следов опухоли не удалось выявить даже с помощью магнитно-резонансной и позитрон-эмиссионой томографии – «золотого стандарта» в онкологии. И это несмотря на то что NY-ESO1 присутствовали лишь на поверхности примерно 50—75% опухолевых клеток.
Во-вторых, и через 22 месяца, прошедшие от введения клеток до момента публикации статьи Йи и его коллег в New England Journal of Medicine, рецидива не произошло. И это всё при том, что в данном случае больной не получал никакого другого лечения – не радио-, не химиотерапии: он просто слишком поздно обратился к врачам, и ему пришлось испытывать на себе новую методику лечения. Вряд ли пациент остался недоволен.
Авторы и разработчики метода осторожно отмечают, что он может оказаться неэффективен в случае другого антигена, другого вида опухоли и даже другого пациента.
Хотя когда речь заходит об удалении метастаз – основной причины смерти от рака, — то по безопасности иммунотерапии точно нет равных. Кроме того, благодаря Йи и его коллегам многочисленные работы по обнаружению маркеров рака теперь имеют не только прогностическое и диагностическое, но и лечебное значение – их можно использовать в качестве универсальных мишеней для иммунотерапии
Иммунная система способна всего за пару месяцев самостоятельно вылечить рак, находящийся в последней стадии заболевания. Надо лишь помочь ей – и не понадобятся ни радиация, ни химиотерапия. Более того, введение 52-летнему пациенту его собственных T-хелперов, размноженных в пробирке, предотвратило рецидив заболевания.
Наша иммунная система – страшное оружие. Представьте себе миллиарды клеток, действующих, как абсолютно слаженный единый механизм, способных доходить до очага инфекции или повреждения за считанные минуты, поглощать и переваривать десятки бактерий, запускать реакцию ответа во всём организме и даже хранить память о «врагах» в течение десятков лет.
Бывают случаи, когда эта система выходит из строя, – аллергия, аутоиммунные заболевания и, безусловно, злокачественные опухоли, губящие организм. Несмотря на то что опухолевые клетки изменяют свои свойства, они все равно находят способ «увернуться» от действия «санитаров» нашего организма.
Американские онкоиммунологи нашли способ справиться с меланомой именно с помощью иммунной системы.
Сама идея «клеточных вакцин» не нова: выделить из крови клетки, «натравить» их на опухолевые антигены, размножить in vitro, проактивировать и снова ввести в организм додумались ещё в конце прошлого века. Благо, есть из чего выбирать: отдельные типы клеток иммунной системы хорошо описаны, относительно легко выделяются и культивируются.
«Клеточные противоопухолевые вакцины» могут состоять из так называемых Т-киллеров (или CD8+ лимфоцитов), способных избирательно уничтожать «чужеродные» клетки, и из дендритных (антигенпрезентирующих) иммунных клеток, активирующих соответствующие клетки-киллеры уже в организме. Оба способа достаточно эффективны и обеспечивают постепенное удаление не только опухоли, но и метастазов. Кроме того, подобный метод «индивидуален», поскольку клетки «натаскивают» на антигены собственной опухоли. А высокая точность и адресность действия обеспечивается рецепторными взаимодействиями.
Дело в том, что на поверхности каждой (не только иммуннокомпетентной) клетки нашего тела есть молекулы так называемого «комплекса гистосовместимости», вместе с которыми снаружи каждой клетки «выставлены» кусочки белков, располагающихся внутри, и потому обычно закрытых от контроля со стороны иммунной системы. Если кусочек свой, то иммунная система его не трогает, если чужой – атакует.
В опухоли ситуация усугубляется тем, что таких кусочков снаружи клеток становится гораздо меньше. И несмотря на то что часть из них чужие – не встречаются в здоровом организме, – их количества недостаточно для активации иммунитета.
В случае с клеточными вакцинами эту проблему берёт на себя лаборатория.
Учёные выделяют из крови иммунные клетки, «натравливают» их на конкретный антиген, выделенный у того же больного, но уже из опухоли, размножают их, что аналогично активации иммунной системы в организме, а потом уже вводят обратно. Тем самым компенсируется недостаток упомянутых белковых кусочков на поверхности клеток – хотя для активации иммунной системы их мало, их число оказывается вполне достаточным, чтобы при встрече со «врагом» клетка-киллер распознала его и уничтожила.
К сожалению, есть и другие факторы, защищающие опухоль от организма – клетки-супрессоры, плотные оболочки и быстрое размножение. Потому подобное воздействие оказывается эффективным далеко не всегда.
Кэссиан Йи и его коллеги из Центра исследования рака имени Фреда Хатчинсона в американском Сиэтле предложили вводить не клетки-киллеры, а клетки-хелперы.
Это ещё один вид T-клеток, которые служат своего рода посредниками между антигенпрезентирующими клетками и клетками-киллерами. T-хелперы очень разнообразны, и обычно концентрация клеток каждого из их многочисленных типов в организме невелика. Однако встреча с антигеном, выставленным на поверхности дендритной клетки, активирует их размножение; размножившиеся же T-хелперы уже массово направляют T-киллеры соответствующего типа на уничтожение цели.
Каждая отдельная клетка, будь то Т-хелпер или Т-киллер, специфичны лишь к одному антигену – это определяется с момента её появления. Но за счет большого количества клеток в организме всегда найдется хоть один лимфоцит, специфичный к данному конкретному антигену. Как только он встречается со своим антигеном, то запускается реакция деления, в результате которой образуются полностью идентичные, а значит и способные распознавать и уничтожать тот же самый антиген клетки.
Само собой, ещё в детстве специфичные к антигенам организма клетки уничтожаются, чтобы не допустить аутоиммунных реакций.
Введение клеток-хелперов в организм больного рака позволяет пропустить один шаг в каскаде реакций, происходящих в организме. Тем самым можно ускорить процесс и сделать его более надёжным и эффективным. Кроме того, T-хелперы обладают «памятью», потому Йи мог рассчитывать на долговременный эффект.
Принцип получения такой «вакцины» ничем не отличался от предыдущих и, стоит отметить, весьма удачных экспериментов. Для начала сотрудники Йи выделили из крови больного меланомой Т-хелперы. Потом «натравили» их на конкретный опухолевый антиген NY-ESO1, являющийся маркером меланомы. Соответствующие этому антигену клетки активировались и размножились, чего в организме из-за редкости NY-ESO1 сделать не могли.
По подсчётам учёных, всего больному ввели около 5 миллиардов «клонированных» клеток; в организме они должны были сохраняться как минимум 80 суток.
Результат превзошёл предыдущие эксперименты.
Во-первых, у 52-летнего больного, который добрался до онколога лишь в четвёртой стадии заболевания, уменьшились, а потом и полностью исчезли метастазы и даже сам очаг заболевания. Всего через два месяца после инъекции следов опухоли не удалось выявить даже с помощью магнитно-резонансной и позитрон-эмиссионой томографии – «золотого стандарта» в онкологии. И это несмотря на то что NY-ESO1 присутствовали лишь на поверхности примерно 50—75% опухолевых клеток.
Во-вторых, и через 22 месяца, прошедшие от введения клеток до момента публикации статьи Йи и его коллег в New England Journal of Medicine, рецидива не произошло. И это всё при том, что в данном случае больной не получал никакого другого лечения – не радио-, не химиотерапии: он просто слишком поздно обратился к врачам, и ему пришлось испытывать на себе новую методику лечения. Вряд ли пациент остался недоволен.
Авторы и разработчики метода осторожно отмечают, что он может оказаться неэффективен в случае другого антигена, другого вида опухоли и даже другого пациента.
Хотя когда речь заходит об удалении метастаз – основной причины смерти от рака, — то по безопасности иммунотерапии точно нет равных. Кроме того, благодаря Йи и его коллегам многочисленные работы по обнаружению маркеров рака теперь имеют не только прогностическое и диагностическое, но и лечебное значение – их можно использовать в качестве универсальных мишеней для иммунотерапии
