ДНК-вакцина проти раку викликає імунну атаку на пухлини

Дослідники показали, що персоналізовані вакцини проти раку, виготовлені з використанням ДНК, можуть запрограмувати імунну систему на атаку злоякісних пухлин, включаючи рак молочної залози та підшлункової залози.

Дослідники провели дослідження на мишах з раком молочної залози та на одному пацієнтці з пізньою стадією раку підшлункової залози.

Вакцини проти COVID-19, розроблені з використанням генетичної інформації, яка спрямовує нашу імунну систему на розпізнавання та боротьбу з вірусними інфекціями, стали рятівниками в глобальній боротьбі за припинення пандемії.

Зараз нові дослідження показали, що подібний підхід до вакцин можна використовувати для створення персоналізованих вакцин, які програмують імунну систему на атаку злоякісних пухлини, включаючи рак молочної залози та підшлункової залози.

Спеціально створені вакцини призначені для націлювання на мутовані білки, звані неоантигенами, які є унікальними для пухлин пацієнта. На відміну від вакцин проти COVID-19, виготовлених Moderna та Pfizer / BioNTech, які спираються на генетичний матеріал, званий мРНК, персоналізовані вакцини проти раку виготовляються з використанням ДНК.


Innersele підписатися графіка


"Ми взяли невеликий зразок тканини з пухлини у 25-річного пацієнта чоловічої статі з пізньою стадією раку підшлункової залози та використали його для розробки персоніфікованої вакцини на основі унікальної генетичної інформації цієї пухлини", - говорить Вільям Гілландерс, професор хірургії в Медичній школі Вашингтонського університету в Сент-Луїсі та старший автор статті в журналі Медицина геному.

"Ми вважаємо, що це перший звіт про використання ДНК-вакцини неоантигену у людини, і наш моніторинг підтверджує, що вакцина успішно стимулювала імунну відповідь, спрямовану на конкретні неоантигени у пухлині пацієнта", - говорить Гілландерс.

Дослідження досліджує, як можна вдосконалити методи, що використовуються для створення персоналізованих вакцин проти раку, щоб допомогти організму розв’язати більш ефективну, довготривалу імунну відповідь, що бореться з пухлиною.

Результати також показують, що персоналізована ДНК-вакцина в поєднанні з іншими імунотерапії може генерувати стійку імунну відповідь, здатну зменшити рак миші у мишей. Хоча ДНК-вакцина не зменшувала пухлини у пацієнта з раком підшлункової залози, вона виробляла вимірну імунну відповідь, спрямовану на пухлину.

Гілландерс, який лікує хворих на рак молочної залози в онкологічному центрі Сітмена при Барнс-Єврейській лікарні та Медичній школі Вашингтонського університету, каже, що ДНК-вакцинні платформи пропонують деякі важливі переваги перед іншими персоналізованими вакцинними платформами, які зараз проходять ранні клінічні випробування, такі як ті, що покладаються на мРНК, дендритні клітини та синтетичні пептиди.

Оскільки вакцина ДНК неоантигену фокусує імунну відповідь на неоантигени, які існують лише в клітинах пухлини, це знижує ризик небезпечних побічних ефектів, таких як пошкодження нормальних здорових тканин або спровокування непереносимості або поганої реакції на вакцину.

"Виробництво ДНК-вакцин порівняно легко та економічно вигідно у порівнянні з іншими платформами вакцин проти неоантигену, такими як ті, що використовують дендритні клітини або мРНК, наприклад, роблячи платформу вакцин ДНК привабливою для вакцин проти неоантигену", - говорить Гілландерс. «Платформа ДНК-вакцин також може бути легко спроектована для включення декількох неоантигенів. Додаткові імуномодулятори також можуть бути інтегровані у вакцину для підвищення імунної відповіді ".

Як і інші персоналізовані вакцини, що зараз розробляються, платформа вакцин ДНК націлена на неоантигени, аномальні фрагменти білка, які створюються в міру мутації та росту клітин ракової пухлини. Оскільки кожен рак генерує унікальні мутації, кожна ДНК-вакцина також унікальна та оптимізована для одночасного націлювання на декілька неоантигенів.

Кожен неоантиген, що входить до складу вакцини, піднімає червоний прапор імунної системи, посилаючи армію спеціалізованих імунних клітин під назвою Т-клітини на пошук та знищення пухлини.

Хоча теоретично цей процес здається простим, диявол полягає в деталях, і ці деталі містяться в складній внутрішній роботі того, як клітини обробляють і представляють неоантигени імунній системі.

Щоб вакцина мала успіх, неоантигени повинні бути представлені клітинам у точному форматі, який максимізує шанси викликати складний, покроковий каскад природних імунних реакцій. Будь-який помилковий крок може призвести до ослаблення або навіть провалу імунної відповіді.

Як свідчать нові документи, вакцина ДНК неоантигену може бути оптимізована для поліпшення процесу презентації. Невеликі відмінності в довжині епітопу (тієї частини антигену, яку розпізнає імунна система), інтервалів та послідовності амінокислот можуть призвести до важливих змін у способі представлення неоантигенів в імунній системі. Навіть тоді рак часто знаходить способи уникнути успішних атак.

У цьому дослідженні Гілландерс та його команда вирішили вирішити ці проблеми, використовуючи новітні інструменти секвенування генів наступного покоління, нові методи прогнозуючого моделювання та обчислювальні алгоритми, засновані на біоінформатиці - і всі вони призначені для точної настройки процесу створення вакцин.

Отримані дані дозволяють припустити, що довші фрагменти епітопу ефективніше викликають більш тривалу імунну відповідь, що включає як CD8, так і CD4 Т-клітини; що мутантний маркер, який позначає неоантигени і клонований до кінця нитки епітопу, може значно збільшити його розпізнавання імунною системою; і що навіть найбільш добре представлені епітопи рідко досягають успіху при скороченні пухлин, якщо не супроводжуються додатковим інструментом імунотерапії, таким як блокування контрольної точки проти PD-L1.

«Незважаючи на те, що початковий клінічний досвід є багатообіцяючим, є ще багато роботи, щоб вдосконалити вакцини та оцінити їх ефективність на моделях тварин та клінічних випробуваннях. Але це важливий перший крок і вказує нам у правильному напрямку », - говорить Гілландерс.

Про авторів

Підтримку роботі надала Сьюзен Комен для лікування; Центр раку Елвіна Дж. Сітмена; Національний інститут охорони здоров’я (NIH); Національний інститут раку; та Фонд єврейської лікарні Барнса. - Оригінальне дослідження

Схожі книги:

Тіло веде рахунок: мозок, розум і тіло в лікуванні травми

Бесселя ван дер Колка

Ця книга досліджує зв’язки між травмою та фізичним і психічним здоров’ям, пропонуючи ідеї та стратегії зцілення та відновлення.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

Дихання: нова наука втраченого мистецтва

Джеймс Нестор

Ця книга досліджує науку та практику дихання, пропонуючи ідеї та методи покращення фізичного та психічного здоров’я.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

Парадокс рослин: приховані небезпеки в «здорових» продуктах, які викликають хвороби та збільшення ваги

Стівен Р. Гандрі

Ця книга досліджує зв’язки між дієтою, здоров’ям і хворобою, пропонуючи ідеї та стратегії для покращення загального здоров’я та самопочуття.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

Кодекс імунітету: нова парадигма справжнього здоров’я та радикальної боротьби зі старінням

Джоел Грін

Ця книга пропонує новий погляд на здоров’я та імунітет, спираючись на принципи епігенетики та пропонуючи ідеї та стратегії для оптимізації здоров’я та старіння.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

Повний посібник із голодування: зцілюйте своє тіло за допомогою періодичного, іншого дня та тривалого голодування

доктора Джейсона Фунга та Джиммі Мура

Ця книга досліджує науку та практику голодування, пропонуючи ідеї та стратегії для покращення загального здоров’я та благополуччя.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити