«Универсальная» мРНК-вакцина помогла животным бороться с раком

Как уже писал Naked Science, одни и те же половозрастные когорты в разных странах — или даже в одной и той же стране, если у них разное количество детей — имеют неодинаковый риск рака. Связано это с тем, что раковые клетки хотя и возникают в организме человека каждый день, в норме истребляются иммунитетом, не успевая дать опухоль. И по некоторым причинам эффективность иммунной системы в этом отношении у людей серьезно различается.

Ученые не первый год совершенствуют способы иммунотерапии — стимуляции защитной системы человека. Одной из ее проблем остается то, что раковые клетки, будучи исходно человеческими, несут на своей поверхности молекулы, которые похожи на те, что есть у здоровых клеток людей. Это мешает иммунитету атаковать их.

Ранее многие научные группы уже пробовали создать вакцины (в том числе на мРНК-платформе) от тех или иных видов рака: в частности, над ними работают создатели известной вакцины «Спутник». В таких случаях вакцинный препарат часто делают на основе клеток самого пациента. Такие «персонализированные» вакцины могут быть эффективны, но их создание занимает некоторое время, которое у ракового больного не всегда есть.

Теперь онкологи из Университета Флориды (США) попробовали иной подход: создали мРНК-вакцину, позволяющую иммунитету атаковать и те раковые опухоли, что обычно избегают иммунотерапии. Статью опубликовали в журнале Nature Biomedical Engineering.

Ученые сосредоточилась на интерферонах I типа — сигнальных молекулах, которые вырабатываются в качестве «сигналов тревоги», сообщая клеткам иммунитета о необходимости атаковать того или иного противника. Для того, чтобы запустить их синтез организмом, мРНК вакцина заставляла часть клеток раковой опухоли синтезировать белок PD-L1. Тот, в свою очередь, прикрепляется к рецептору PD-1 Т- и B-лимфоцитов человека (эти клетки играют важную роль в работе иммунной системы). Многие виды рака (с низкой мутационной нагрузкой, биохимически сравнительно похожие на обычные человеческие клетки) умеют избегать реакции на интерфероны первого типа, в каком-то смысле отключают «сигнализацию» иммунитета, мешая организму понять, что такая опухоль есть и ее надо атаковать.

Авторы новой научной работы провели эксперименты над мышами с клеточными культурами человеческого рака нескольких типов (мозга, меланома и так далее). При этом даже иммунотерапия с использованием ингибиторов контрольных точек не могла изменить ситуацию

Новая вакцина в экспериментах запустила ранний интерфероновый ответ организма. В экспериментах на мышах вакцина превращала нечувствительные к иммунотерапии опухоли в реагирующие на иммунотерапию, а в ряде случаев опухоли полностью устранялись даже без дополнительных средств иммунотерапии, после одной только вакцины.

Причем, когда мышам через несколько недель (аналог нескольких лет в жизни человека) вводили ту же культуру раковых клеток, которой они болели ранее, животные ее не «подцепили»: иммунитет смог уничтожить раковые клетки, не дав им закрепиться. Это очень многообещающий момент, поскольку в теории подобный препарат может предотвращать и рецидивы рака после ремиссии.

Возник естественный вопрос о побочных эффектах подобной терапии. Исследователи попытались выявить их на собаках с опухолями мозга, однако на них не удалось выявить никаких побочных эффектов. Впрочем, это можно сказать практически о всех мРНК-вакцинах, прошедших клинические испытания: их побочные эффекты в целом существенно ниже, чем у многих классических, «живых» или «убитых» (инактивированных) вакцин, что связано с отсутствием клеток патогенов в мРНК-препаратах. Они лишь вносят отдельный ген, заставляющий небольшую часть клеток вакцинируемого человека кодировать тот или иной белок патогена.

Разработчики новой вакцины намерены продолжать, чтобы создать вариант универсальной мРНК-вакцины, помогающей иммунотерапии рака или даже способной вылечить от него самостоятельно. Работа над такими препаратами займет много лет, но первые эксперименты выглядят многообещающе.

Как уже писал Naked Science, одни и те же половозрастные когорты в разных странах — или даже в одной и той же стране, если у них разное количество детей — имеют неодинаковый риск рака. Связано это с тем, что раковые клетки хотя и возникают в организме человека каждый день, в норме истребляются иммунитетом, не успевая дать опухоль. И по некоторым причинам эффективность иммунной системы в этом отношении у людей серьезно различается.

Ученые не первый год совершенствуют способы иммунотерапии — стимуляции защитной системы человека. Одной из ее проблем остается то, что раковые клетки, будучи исходно человеческими, несут на своей поверхности молекулы, которые похожи на те, что есть у здоровых клеток людей. Это мешает иммунитету атаковать их.

Ранее многие научные группы уже пробовали создать вакцины (в том числе на мРНК-платформе) от тех или иных видов рака: в частности, над ними работают создатели известной вакцины «Спутник». В таких случаях вакцинный препарат часто делают на основе клеток самого пациента. Такие «персонализированные» вакцины могут быть эффективны, но их создание занимает некоторое время, которое у ракового больного не всегда есть.

Теперь онкологи из Университета Флориды (США) попробовали иной подход: создали мРНК-вакцину, позволяющую иммунитету атаковать и те раковые опухоли, что обычно избегают иммунотерапии. Статью опубликовали в журнале Nature Biomedical Engineering.

Ученые сосредоточилась на интерферонах I типа — сигнальных молекулах, которые вырабатываются в качестве «сигналов тревоги», сообщая клеткам иммунитета о необходимости атаковать того или иного противника. Для того, чтобы запустить их синтез организмом, мРНК вакцина заставляла часть клеток раковой опухоли синтезировать белок PD-L1. Тот, в свою очередь, прикрепляется к рецептору PD-1 Т- и B-лимфоцитов человека (эти клетки играют важную роль в работе иммунной системы). Многие виды рака (с низкой мутационной нагрузкой, биохимически сравнительно похожие на обычные человеческие клетки) умеют избегать реакции на интерфероны первого типа, в каком-то смысле отключают «сигнализацию» иммунитета, мешая организму понять, что такая опухоль есть и ее надо атаковать.

Авторы новой научной работы провели эксперименты над мышами с клеточными культурами человеческого рака нескольких типов (мозга, меланома и так далее). При этом даже иммунотерапия с использованием ингибиторов контрольных точек не могла изменить ситуацию

Новая вакцина в экспериментах запустила ранний интерфероновый ответ организма. В экспериментах на мышах вакцина превращала нечувствительные к иммунотерапии опухоли в реагирующие на иммунотерапию, а в ряде случаев опухоли полностью устранялись даже без дополнительных средств иммунотерапии, после одной только вакцины.

Причем, когда мышам через несколько недель (аналог нескольких лет в жизни человека) вводили ту же культуру раковых клеток, которой они болели ранее, животные ее не «подцепили»: иммунитет смог уничтожить раковые клетки, не дав им закрепиться. Это очень многообещающий момент, поскольку в теории подобный препарат может предотвращать и рецидивы рака после ремиссии.

Возник естественный вопрос о побочных эффектах подобной терапии. Исследователи попытались выявить их на собаках с опухолями мозга, однако на них не удалось выявить никаких побочных эффектов. Впрочем, это можно сказать практически о всех мРНК-вакцинах, прошедших клинические испытания: их побочные эффекты в целом существенно ниже, чем у многих классических, «живых» или «убитых» (инактивированных) вакцин, что связано с отсутствием клеток патогенов в мРНК-препаратах. Они лишь вносят отдельный ген, заставляющий небольшую часть клеток вакцинируемого человека кодировать тот или иной белок патогена.

Разработчики новой вакцины намерены продолжать, чтобы создать вариант универсальной мРНК-вакцины, помогающей иммунотерапии рака или даже способной вылечить от него самостоятельно. Работа над такими препаратами займет много лет, но первые эксперименты выглядят многообещающе.