Иммунотерапия, которая вовлекает собственную иммунную систему организма в борьбу с раком, дала многим онкологическим больным новый путь лечения этой болезни.

Но многие методы иммунотерапии рака могут быть дорогостоящими, иметь разрушительные побочные эффекты и работать только у части пациентов.

Исследователи из Притцкеровской школы молекулярной инженерии Чикагского университета разработали новую терапевтическую вакцину, которая использует собственные опухолевые клетки пациента для обучения его иммунной системы обнаружению и уничтожению рака.

Вакцина, которая вводится в кожу точно так же, как и традиционная вакцина, остановила рост опухоли меланомы на мышиных моделях. Он даже работал долго, уничтожая новые опухоли еще долго после того, как была назначена терапия.

Результаты исследования были опубликованы 24 марта в журнале Science Advances.

“Это новая стратегия иммунотерапии”, – сказал Проф. Мелоди Шварц, руководившая исследованиями. “Он имеет потенциал быть более эффективным, менее дорогим и гораздо более безопасным, чем многие другие иммунотерапии. Это действительно персонализированная медицина, которая имеет потенциал для преодоления многих проблем, возникающих при других методах лечения.”

Вербовка широкого иммунного ответа

Во многих отношениях вакцина работает как традиционная вакцина против гриппа: она использует менее мощную версию патогена (здесь-собственные раковые клетки пациента, которые смертельно облучаются перед инъекцией), чтобы обучить иммунную систему бороться с болезнью.

Однако это не профилактическая мера, а терапевтическая вакцина, то есть она активирует иммунную систему для уничтожения раковых клеток в любом месте организма. Для его создания Шварц и ее команда использовали клетки меланомы мышей, а затем сконструировали их для секреции сосудистого эндотелиального фактора роста С (VEGF-C).

VEGF-C вызывает сильную ассоциацию опухолей с лимфатической системой организма, что обычно считается плохим для пациента, поскольку может способствовать метастазированию. Но недавно команда ученых обнаружила, что когда опухоли активируют окружающие лимфатические сосуды, они гораздо более чувствительны к иммунотерапии и способствуют активации “случайных” Т-клеток, что приводит к более прочному и длительному иммунному ответу.

Затем команда должна была выяснить, как использовать преимущества лимфатической активации в терапевтической стратегии, избегая при этом потенциального риска метастазирования.

“Тренировка” иммунной системы

Мария Стелла Сассо, аспирант и первый автор статьи, протестировала множество различных стратегий, прежде чем остановиться на вакцинном подходе, который позволил иммунной “тренировке” в месте, удаленном от реальной опухоли.

Стратегия использования собственных облученных опухолевых клеток пациента в терапевтической вакцине была ранее разработана Гленном Драноффом и его коллегами из Института биомедицинских исследований Novartis, которые разработали GVAX, вакцину против рака, которая была доказана безопасной в клинических испытаниях. Сассо решил попробовать этот подход с VEGF-C, а не с цитокином, используемым в GVAX. Она назвала эту стратегию “VEGFC-vax.”

После разработки клеток для экспрессии VEGF-C исследовательская группа облучила их, чтобы они умерли в течение нескольких недель. Когда они вводили клетки обратно в кожу мышей, они обнаружили, что умирающие опухолевые клетки могут привлекать и активировать иммунные клетки, которые затем могут распознавать и убивать настоящие опухолевые клетки, растущие на противоположной стороне мыши. Поскольку каждая опухоль имеет свою собственную уникальную сигнатуру из сотен молекул, которые иммунная система может распознать, вакцина способствовала широкому, надежному иммунному ответу.

Это привело к предотвращению роста опухоли у всех мышей. Это также привело к иммунологической памяти, предотвращая новый рост опухоли, когда опухолевые клетки были повторно введены через 10 месяцев.

“Это показывает, что терапия может обеспечить долгосрочную эффективность против метастазирования и рецидива”,-сказал Шварц, профессор молекулярной инженерии Уильяма Б. Огдена.

Потенциальная терапия для многих видов рака

Концептуально это первая стратегия использования преимуществ локальной активации лимфатических сосудов для более надежного и специфического иммунного ответа против опухолевых клеток.

В отличие от иммунотерапевтических стратегий, которые стимулируют иммунную систему в целом, таких как блокада контрольных точек или многие цитокины, находящиеся в настоящее время в доклинической разработке, эта новая иммунотерапия активирует только опухолеспецифические иммунные клетки. Теоретически это позволило бы избежать распространенных побочных эффектов иммуностимуляторов, включая иммунотоксичность и даже смерть.

И хотя многие другие методы иммунотерапии рака, такие как КАР-Т-клеточная терапия, специфичны для опухоли, эти стратегии работают только против опухолевых клеток, которые экспрессируют специфические заранее идентифицированные опухолевые маркеры, называемые антигенами. Раковые клетки могут в конечном итоге преодолеть такие методы лечения, например, сбрасывая эти маркеры или мутируя.

VEGFC-vax, однако, может обучать иммунные клетки распознавать большое количество и разнообразие опухолеспецифических антигенов. Что еще более важно, эти антигены не нужно идентифицировать заранее.

Исследователи работают над тем, чтобы проверить эту стратегию на раке молочной железы и толстой кишки, и считают, что теоретически она может работать на любом типе рака. Они надеются в конечном итоге довести эту терапию до клинических испытаний.

“Мы считаем, что это имеет огромные перспективы для будущего персонализированной иммунотерапии рака”, – сказал Шварц.