Вакцина проти раку нового покоління показала приголомшливі результати на мишах, запобігши до 88% агресивних видів раку, що важко піддаються лікуванню, завдяки використанню наночастинок з подвійним механізмом дії, які навчають імунну систему розпізнавати та знищувати пухлинні клітини.
Меланома, рак підшлункової залози та тричі негативний рак молочної залози (ТНРМЗ) є серйозними клінічними проблемами через свою поширеність і агресивність, а також часту неефективність лікування. Саме тому вчені сповнені рішучості розробити ефективне лікування для всіх цих захворювань.
Нове дослідження, проведене вченими з Массачусетського університету (UMass) в Амхерсті, опубліковано у журналі Cell Reports Medicine, наблизило нас до цієї мети завдяки їх імуностимулювальній вакцині на основі наночастинок, яка ефективно запобігала меланомі, раку підшлункової залози та ТНРМЗ у мишей.
«Розробляючи ці наночастинки для активації імунної системи за допомогою багатофакторної активації, яка поєднується з раково-специфічними антигенами, ми можемо запобігти зростанню пухлини з винятковими показниками виживання», — сказав Прабхані Атукоралі, доктор філософії, доцент кафедри біомедичної інженерії в Інженерному коледжі та автор-кореспондент дослідження.
Вакцина поєднує дві імуностимулювальні молекули (ад'юванти) в крихітній ліпідній наночастинці, яка посилює як вроджену, так і адаптивну імунну відповідь. Вроджена імунна відповідь виступає як перша лінія захисту організму, швидко і неспецифічно реагуючи на вторгнення, використовуючи клітини, що продукують запальні сигнали. Адаптивна імунна відповідь активується довше, але забезпечує цілеспрямовану та довгострокову відповідь, навчаючи Т- і В-клітини розпізнавати та запам'ятовувати специфічні загрози. Разом вони формують скоординований захист: вроджена система попереджає та активує адаптивну систему, яка потім забезпечує точний та стійкий імунітет.
Мишей вакцинували підшкірно (під шкіру) за схемою «прайм-буст-буст» на нульовий, 14-й та 35-й дні. Вакцини комбінували або з пухлинними пептидами (специфічними антигенами меланоми), або з лізатами цілих пухлинних клітин (суміш пухлинних білків, що імітує ці пухлини). Потім дослідники протестували вакцину на трьох моделях агресивного раку: меланомі, раку підшлункової залози та тригерному раку молочної залози (ТНРМЗ). Вони також виміряли, наскільки добре наночастинки досягають лімфатичних вузлів, де активується імунна відповідь, і наскільки добре вони активують ключові імунні посередники, які називають дендритними клітинами, і викликають Т- і В-клітинну відповідь.
Подвійні ад'ювантні наночастинки викликали у мишей посилену та ефективну імунну відповідь. Вони також ефективно дренувалися в лімфатичні вузли, що вкрай важливо для ефективності вакцини, та активували дендритні клітини. У поєднанні з кількома пептидами 100% вакцинованих мишей відкидали пухлини, тоді як усі групи без лікування або з одним ад'ювантом гинули протягом місяця. У мишей, які пережили перше зараження пухлиною, пухлини не з'являлися після повторного введення через кілька місяців, що свідчить про довготривалу імунну пам'ять.
«Повсюдне поширення метастазів - це найбільша загроза внаслідок раку», - сказав Атукоралі. «Переважна більшість випадків смерті від пухлин, як і раніше, обумовлена метастазами, і це практично перевершує наші можливості в роботі з важкодоступними видами раку, такими як меланома та рак підшлункової залози. Це реальна перевага імунотерапії, оскільки пам'ять підтримується не лише локально. Ми маємо системну пам'ять, що дуже важливо. Імунна система охоплює всю географію організму».
Використання цілісного пухлинного лізату замість певних пептидів призвело до захисту в моделях меланоми, раку підшлункової залози та раку молочної залози. Від 69% до 88% мишей не мали пухлин після зараження і всі вони перенесли повторне системне зараження пухлиною. В імунній відповіді брали участь як Т-клітини, так і В-клітини, що дозволяє припустити, що вакцина забезпечує широкий багатофакторний імунітет.
«Пухлиноспецифічна Т-клітинна відповідь, яку ми здатні генерувати, — це ключ до підвищення виживання», — сказав Гріффін Кейн, науковий співробітник Массачусетського університету в Амхерсті та провідний автор дослідження. «При обробці клітин вродженого імунітету цим препаратом відбувається інтенсивна активація імунної системи, що спонукає ці клітини презентувати антигени та активувати Т-клітини, що вбивають пухлину».
Дослідники планують використовувати свою вакцину як лікувальний і профілактичний засіб, а також як підхід до лікування різних видів раку. Щоб допомогти їм у цьому починанні, Атукоралі та Кейн створили стартап NanoVax Therapeutics.
«Основна технологія, на якій заснована наша компанія, - це наночастинки та цей підхід до лікування», - сказав Кейн. «Це платформа, розроблена Прабхані. Стартап дозволяє нам продовжувати ці трансляційні дослідження з кінцевою метою покращити життя пацієнтів».
