Мутантные белки на службе противораковой вакцины

Клинические испытания показали, что вакцины, созданные на основе мутантных белков, обнаруживаемых в опухолях, укрепляют иммунный ответ против раковых клеток.

Результаты работы, опубликованные в журнале Science [1], являются последними из растущего числа попыток создания персонализированной противораковой терапии. В данном случае три пациента, страдающих меланомой, получали вакцины, созданные для активизации иммунной системы против мутантных белков, найденных в их опухолях.

Пока слишком рано утверждать, достаточно ли полученного иммунного ответа для сдерживания роста опухоли, но, по словам Тона Шумахера (Ton Schumacher), исследователя из Онкологического Института Нидерландов (Netherlands Cancer Institute), проведенное клиническое испытание подтвердило концепцию.

«Мы пока еще не знаем, насколько сильным должен быть иммунный ответ, чтобы иметь клиническую значимость. Тем не менее, это важный шаг», – заявляет исследователь.

Мутантные белки, вырабатываемые опухолевыми клетками, могут сигнализировать клеткам иммунной системы о наличии вредоносных клеток в организме. К несчастью, большинство из таких сигналов никогда не будут услышаны. Некоторые опухоли подавляют ближний иммунный ответ, а мутантные белки могут не экспрессироваться на уровне, достаточно высоком для привлечения иммунных клеток. «Исследователи на протяжении многих лет мечтают об использовании таких мутантных белков для создания вакцины, – рассказывает иммунолог Беатрис Каррено (Beatriz Carreno) из Вашингтонского Университета в Сент-Луисе (Washington University in St. Louis, США), – Однако у них не было технологий, необходимых для осуществления задуманного».

Клинический успех

Секвенирование геномов опухолей и лучшее понимание иммунной системы способствовали осуществлению подхода. В 2014 г. две исследовательские группы [2, 3] показали, что подобные вакцины работают на мышах. Теперь Каррено и ее коллеги испытали подход на человеке.

Ученые просеквенировали геномы опухолевых клеток из образцов, взятых у трех пациентов, больных меланомой, и каталогизировали мутантные белки в каждом образце. Затем они выбрали по семь фрагментов белков у каждого пациента для дальнейшего использования в вакцине.

Кроме того, из крови каждого пациента были выделены лейкоциты, которые впоследствии культивировались в лаборатории для получения дендритных клеток – клеток иммунной системы, отвечающих на презентацию антигена. Эти клетки подвергались действию фрагментов белков, что позволило им созреть в лаборатории, а затем вводились в организм пациентов, где они начинали захватывать фрагменты белков и были способны презентировать их иммунным клеткам организма. Таким образом, иммунные клетки обучались захвату мутантных белков, вырабатываемых опухолевыми клетками. Обученные иммунные клетки присутствовали в крови пациента в течение двух недель после вакцинации.

Исследователи пытаются создать противораковые вакцины на протяжении десятков лет, но первые признаки успеха, как правило, приводили к разочарованию в ходе крупных клинических испытаний. То же самое может случиться и в данном случае, однако, по мнению Шумахера, есть повод для оптимизма. Предыдущие вакцины создавались с помощью белков, имеющихся и в здоровых клетках, но в опухолевых присутствовавших просто в избытке. У иммунной системы формировалась устойчивость к таким белкам, поэтому ответ оставался слабым даже после вакцинации.

В данном случае белки не присутствуют в клетках в норме и, следовательно, должны вызывать более сильный ответ, отмечает исследователь. Как добавляет Каррено, предыдущие вакцины, как правило, создавались на основе только одного ракового белка. Разработанная ее группой вакцина основана на семи.

По мнению Каррено, предложенный подход мог бы так же срабатывать и при других онкологических заболеваниях, связанных с множеством мутаций, таких как рак легкого, прямой кишки и рак мочевого пузыря. Несмотря на то, что процедура непростая, фармацевтические компании проявили заинтересованность в разработке комплексной персонализированной противоопухолевой терапии.

«Со временем путь к идентификации мутантных белков станет более эффективным. Эта терапия не сложнее других методов лечения, рассматривающихся в настоящее время», – комментирует Каррено.

Персонализированные вакцины могут стать дополнительной возможностью лечения онкологических заболеваний, вызванных множественными генетическими мутациями. (фото: C. Bickel/Science)

По материалам NatureNews

Оригинальная статья: Nature doi:10.1038/nature.2015.17250

Литература:
1. Carreno, B. M. et al. Science http://dx.doi.org/10.1126/science.aaa3828 (2015).
2. Yadav, M. et al. Nature 515, 572–576 (2014).
3. Gubin, M. M. et al. Nature 515, 577–581 (2014).