После своего революционного испытания на людях, в ходе которого иммунная система была успешно перепрограммирована на борьбу с глиобластомой, агрессивной опухолью головного мозга, те же учёные продолжили разработку мРНК-вакцины для борьбы не с одним, а с любым видом рака. Она потенциально может избавить от необходимости химиотерапии, хирургического вмешательства и лучевой терапии.
Учёные из Университета Флориды (UF) разработали экспериментальную вакцину, которая значительно повышает способность иммунной системы бороться с опухолями, даже не воздействуя на конкретный тип рака. Эта «универсальная» мРНК-вакцина действует аналогично вакцине от COVID-19, но с другой целью: она даёт команду иммунным клеткам организма объединиться и атаковать любую опухоль так же, как они атакуют вирусный шиповидный белок.
«В этой статье описывается совершенно неожиданное и захватывающее наблюдение: даже вакцина, не специфичная к какой-либо конкретной опухоли или вирусу, если это мРНК-вакцина, может оказывать специфическое действие на опухоль», — сказал Элиас Сайур, детский онколог и главный исследователь Лаборатории РНК-инженерии в Университете Флориды. «Это открытие подтверждает концепцию о том, что эти вакцины потенциально могут быть коммерциализированы в качестве универсальных противораковых вакцин для повышения чувствительности иммунной системы к конкретной опухоли пациента».
Сэйур посвятил десятилетие работе над использованием возможностей науки о мРНК для эффективного лечения рака. Успех исследования глиобластомы привёл к расширению спектра лечения, теперь оно направлено не на один вид опухоли, а на предоставление иммунной системе организма инструментов для борьбы с любым типом раковых клеток. Это лишь часть растущего массива данных , свидетельствующих о том, что мРНК-вакцины могут стать серьёзным оружием в борьбе с этим заболеванием.
Хотя формула препарата похожа на вакцину от COVID-19, которая использует липидные наночастицы для доставки генетических инструкций в организм, она всё же имеет некоторые отличия. Вместо того, чтобы кодировать вирусный белок, препарат посылает иммунной системе сигнал, призывающий её сплотить войска. По сути, он приказывает организму вырабатывать определённые белки, стимулирующие иммунную систему, включая белок раковых клеток, известный как PD-L1 (лиганд программируемой смерти 1), который делает опухоли более заметными для иммунных клеток.
Исследователи нашли способ индуцировать экспрессию PD-L1 внутри опухолей с помощью обобщенной мРНК-вакцины, по сути, обманывая раковые клетки и заставляя их раскрыться, что позволяет повысить эффективность иммунотерапии.
В этом исследовании на мышах с меланомой вакцина смогла устранить существующие опухоли, которые оказались устойчивыми к лекарственным препаратам. В других моделях рака, включая рак головного мозга, кожи и костей, препарат даже смог уничтожить опухоли без какого-либо другого лечения.
Этот подход несколько неортодоксален в области, которая всё больше движется в сторону персонализированной медицины с точной целью в центре внимания. Предыдущие исследования были больше сосредоточены на точном воздействии на цель или разработке вакцины, специфичной для профиля рака пациента.
«Это исследование предлагает третью формирующуюся парадигму», — сказал соавтор исследования, доктор медицины Дуэйн Митчелл. «Мы обнаружили, что, используя вакцину, разработанную не для борьбы с раком, а для стимуляции сильного иммунного ответа, мы можем вызвать очень сильную противораковую реакцию. Таким образом, у неё есть значительный потенциал для широкого применения среди онкологических пациентов — возможно, даже для создания готовой противораковой вакцины».
Учёные впервые обнаружили, как «инструкции по применению» мРНК могут стимулировать иммунные клетки (у мышей), ещё в 1993 году, но основной проблемой оставалась разработка способа их эффективной доставки в организм. Около десяти лет назад прорыв произошёл, когда исследователи обнаружили, что липидные наночастицы способны эффективно транспортировать невероятно хрупкую мРНК в организм, не разрушая её в кровотоке.
В настоящее время технологии стремительно развиваются, отчасти благодаря разработке вакцин против COVID-19.
Это исследование знаменует собой ключевой момент в иммунотерапии рака, демонстрируя, как универсальная, готовая мРНК-вакцина, не предназначенная для какой-либо конкретной опухоли, может пробудить иммунную систему и усилить действие существующих методов лечения. Выявляя хорошо скрытые опухоли путем повышения экспрессии PD-L1, исследователи открыли новый механизм, который может изменить подход к подготовке организма к борьбе с раком.
Хотя вакцина все еще проходит доклинические испытания на животных, эта работа закладывает основу для универсальной стратегии вакцинации против рака — такой, которая не полагается на индивидуальный подход к каждому пациенту, а вместо этого обучает иммунную систему более эффективному способу борьбы.
«Это потенциально может стать универсальным способом активировать иммунный ответ пациента на рак», — сказал Митчелл. «И это было бы очень важно, если бы это можно было распространить на исследования с участием людей».
Исследование опубликовано в журнале Nature Biomedical Engineering .
