Прорывные методы в онкотерапии: персонализированные вакцины против рака

Традиционная химиотерапия vs вакцины против рака

Курсы химиотерапии при лечении раковых больных не всегда эффективны против опухолей и наносят непоправимый урон здоровым клеткам. Решить эти две глобальные проблемы, по мнению ученых, поможет использование персонализированных противораковых вакцин. Последние, по версии журнала MIT Technology Review и оценке основателя Microsoft Билла Гейтса, оказались в ТОП-10 технологий, которые изменят мир в ближайшем будущем.

Принцип действия индивидуализированных вакцин основан на том, что препарат запускает иммунную систему для выявления перерожденных клеток по их мутациям и борьбы с опухолью. В отличие от химиотерапии, здоровые клетки при персонализированной терапии не уничтожаются.

Персонализированные вакцины от рака: начало

Возможность разработки персонализированных вакцин от рака появилась в 2008 году: спустя пять лет после завершения проекта «Геном человека», в рамках которого генетикам удалось расшифровать последовательность ДНК раковых клеток. Следующим шагом ученые провели сравнительный анализ ДНК опухолевых и здоровых клеток, в результате которого выяснилось: раковые клетки содержат сотни, если не тысячи специфических мутаций, большинство из которых уникальны для каждого новообразования.

Полученная генетическая информация стала фундаментом для создания препаратов с биологическим воздействием на опухоли конкретных пациентов. По предварительным оценкам, персонализированные вакцины окажутся наиболее эффективными в терапии меланомы, рака щитовидной железы, толстой кишки, матки, легких, поджелудочной железы и груди, развитие которых сопровождается определенными генными мутациями. Несмотря на прогрессивность подхода, индивидуальные противораковые вакцины могут справиться с болезнью не всегда, а наибольшая эффективность их достигается при сочетании с традиционной терапией. Это связано с тем, что опухоли «подпитываются» несколькими путями: при уничтожении одного фактора роста, другие компенсируют недостачу – рак продолжает прогрессировать.

Как работает индивидуализированная противораковая вакцина?

Один из главных игроков, работающих в сегменте персонализированной противораковой медицины – биотехнологическая компания BioNTech, которая в декабре 2017 года совместно с исследовательской корпорацией Genentech запустила масштабное клиническое тестирование вакцины от рака. Участниками программы стали 560 пациентов из разных стран, у которых диагностировали злокачественные новообразования (фокус ученых – на самых распространенных типах опухолей). Незадолго до этого исследователи BioNTech доказали, что вакцина с копиями опухолевых мутаций может спровоцировать иммунную систему больного на выработку Т-клеток. Назначение последних – поиск, атака и уничтожение перерожденных клеток.

Индивидуальные вакцины от рака создаются для лечения конкретного человека. Одна и та же опухоль персонифицирована по исходному клеточному составу, продолжает мутировать, возникают персональные онкомаркеры. Создание препаратов подобного рода – большой прорыв в секторе иммунной онкотерапии.

Индивидуализированные вакцины будут использоваться не на стадии профилактики онкологических заболеваний, а для лечения больных, у которых диагностировали раковые опухоли. Обычно с помощью вакцинации проводят тренировку иммунной системы в борьбе с заболеваниями, поступающими извне. Т-клетки подобно пехотинцам выстраивают первую линию иммунной обороны при обнаружении патогенов. Раковые клетки образуются в собственных тканях организма: это затрудняет их обнаружение иммунными клетками, но распознать «бывших родственников», которые подверглись мутациям, возможно.

BioNTech и Genentech (одно из подразделений Roche) объединили усилия в разработке технологий, которые позволили бы быстро и относительно недорого производить вакцины, основанные на уникальной дезоксирибонуклеиновой кислоте опухоли пациента. Задача непростая, так как процесс включает биопсию пораженной ткани, секвенирование и анализ его ДНК с последующей передачей данных из генетической лаборатории на производственную площадку и доставкой вакцины в клинику.

IGV-001 – персонализированная вакцина против опухолей мозга

Весной текущего года ученые из Университета Томаса Джефферсона (США) подвели итоги первой стадии клинических испытаний индивидуализированной вакцины для лечения глиобластомы. Участниками программы стали 68 пациентов: 33 больных проходили терапию новой вакциной IGV-001 и еще 35 людей из контрольной группы – стандартное лечение.

Экспериментальная терапия включала двукратное введение вакцины с последующим наблюдением за состоянием больного на протяжении от 13 до 39 месяцев. Результаты исследования оказались положительными: общая выживаемость пациентов составила 21,9 против 14,6 месяцев у пациентов из контрольной группы. Данные по выживаемости без осложнения болезни – 10,4 и 5,4 месяцев соответственно. Каких-либо побочных эффектов выявить не удалось.

IGV-001 – персонализированная противораковая вакцина, в основе которой используются опухолевые клетки самого пациента. При удалении новообразования в мозге хирурги забирают материал, который впоследствии обрабатывают олигодезоксинуклеотидом AS-ODN. Лекарство вводят пациенту под кожу в районе живота. Терапевтический эффект достигается благодаря тому, что происходит угнетение рецептора IGF-R1, управляющего развитием очаговой опухоли и распространением метастаз.

Вторая стадия клинического испытания IGV-001, призванная подтвердить полученные ранее результаты, стартует в конце текущего года.

Преграды в создании индивидуальных вакцин от рака

По данным Американского онкологического сообщества, в 2018 году в Соединенных Штатах диагноз «рак» получили 1 735 350 пациентов, а также было зафиксировано 609 640 случаев смерти от онкологии. Злокачественные опухоли – второе по уровню смертности заболевание в США (рак уступает место лишь сердечно-сосудистым патологиям).

Индивидуальное лечение рака с помощью вакцин может стать крупным прорывом на рынке фармакологии и в сфере здравоохранения, но на пути к успеху ученым предстоит преодолеть ряд серьезных барьеров.

Персонализированные вакцины нельзя производить даже мелкими партиями. Соответственно, их невозможно складировать или поставлять в аптеки оптом. Изготовление лекарства под конкретного пациента ставит под большой вопрос его стоимость – она может оказаться очень высокой. Также чрезвычайно важен вопрос временных затрат, так как задержки на любом из этапов несут смертельную опасность для пациента.

В то же время, изготовление индивидуальных вакцин от рака – хорошая возможность для патологоанатомов и клинических лабораторий с генетическими возможностями, которые необходимы для проведения секвенирования опухолевых биопсий, предшествующего изготовлению индивидуальных вакцин.