Разработана вакцина для профилактики и лечения меланомы

Международная команда ученых под руководством израильского профессора создала уникальную вакцину против меланомы, одного из самых опасных видов рака. Препарат, в основе которого лежат специально разработанные наночастицы, доказал способность предотвращать развитие меланомных опухолей кожи, а в случае уже развившейся болезни действенно бороться с ней, подавляя рост раковых клеток. Результаты своей работы ученые представили в последнем номере научного журнала Nature Nanotechnology.

На основе полученной вакцины исследователи разработали и испытали инновационный подход к лечению меланомы, который продемонстрировал высокую эффективность – правда, пока только у лабораторных мышей. Не за горами его испытания на людях.

Повысить эффективность иммунотерапии

Иммунотерапия, смысл которой состоит в мобилизации собственной иммунной системы пациента на борьбу с раком, является одним из самых перспективных направлений в современной онкологии. В последнее время ее все чаще включают в схемы лечения разных видов злокачественных опухолей. Иммунотерапию в том числе активно используют у больных меланомой, в противостоянии с которой она показывает хорошие результаты. Хорошие, но, увы, не идеальные. По статистике, больше половины опухолей кожи по-прежнему слабо реагируют на воздействие препаратами иммунотерапии.

Поэтому ученые по всему миру продолжают поиски новых терапевтических схем и подходов, которые бы позволили эффективно справляться с меланомой, одной из самых опасных разновидностей рака. Очередную попытку предприняла группа исследователей из Израиля, Италии и Испании, которую возглавила профессор Ронит Сатчи-Фаинаро, заведующая кафедрой физиологии и фармакологии Тель-Авивского университета и один из ведущих израильских специалистов в области нанотехнологий.

Предложенный ими подход представляет собой тройную терапию, которая объединяет собственно вакцину, стимулирующую иммунную систему на борьбу с раком кожи, иммунотерапию и препарат, действующий на клетки в микроокружении опухоли, подавляющие активность противоракового иммунного ответа. Такая стратегия позволяет нацелить «воинов» иммунной системы непосредственно на клетки меланомы и одновременно помешать ее микросреде противостоять их действию.

Противораковая нановакцина

Большинство людей знают о вакцинах только в контексте профилактики инфекционных заболеваний. Тем не менее, лекарственные препараты такого типа все чаще появляются в арсенале онкологов. Они содержат белки, характерные для раковых клеток определенного типа, в сочетании с веществами, стимулирующими противоопухолевую активность иммунной системы. В результате иммунные клетки учатся распознавать и уничтожать злокачественные клетки, имеющие на своей мембране аналогичный белок.

Однако эффективность существующих противораковых вакцин недостаточно высокая – чаще всего из-за слабой «презентации» белка-мишени естественным клеткам-киллерам организма. Чтобы решить эту проблему, исследовательская команда во главе с профессором Сатчи-Фаинаро разработала специальные наночастицы, изготовленные из биоразлагаемого полимера. Внутри каждой они поместили две молекулы – моноклональное антитело к белку PD-1 и цитокин OX40L семейства факторов некроза опухоли, которые обучают собственный иммунитет пациента атаковать раковые клетки.

За распознавание и борьбу со злокачественными опухолями отвечают Т-лимфоциты, но за их пролиферацию ответственны другие иммунные клетки – дендритные. Именно они помогают лимфоцитам видеть дефектные клетки, презентуя им «вражеские» антигены. Объединение в новой вакцине двух компонентов – мишеней для иммунных клеток и веществ, стимулирующих их активность, – гарантирует их одновременное поглощение дендритными клетками, что в итоге повышает эффективность иммунной реакции.

Чтобы гарантировать, что наночастицы поглощают только дендритные клетки, исследователи добавили к их составу молекулу моносахарида маннозы, которая помогает им связываться с рецептором на поверхности нужных клеток.

Высокоэффективная профилактика

Исследователи провели несколько разнонаправленных испытаний своей вакцины. Прежде всего, они проверили ее профилактическое действие. Они ввели препарат здоровым мышам, после чего трансплантировали им клетки меланомы. В результате ни одно животное не заболело, что доказало высокий превентивный эффект вакцины.

«Наночастицы сработали точно так же, как противовирусные вакцины, – говорит руководитель исследования. – Они обучили иммунные клетки мышей распознавать и убивать клетки, содержащие характерные для меланомы белки. Это значит, что, если в их организме когда-нибудь появятся меланомные клетки, их собственный иммунитет расправится с ними, и болезнь не разовьется. Так работает любая вакцинация».

Новое лечение

Затем ученые испытали вакцину в качестве компонента новой противораковой терапии. Они пересадили грызунам клетки меланомы и подождали неделю, пока у них сформируется опухоль. После этого им ввели наночастицы. Параллельно мышам проводили иммунотерапию препаратами, которые мешали меланоме подавлять противораковую активность иммунной системы и одновременно с этим стимулировали Т-лимфоциты на борьбу с патологическим новообразованием.

Менее чем через три недели у всех животных опухоли уменьшились в размере, но полностью не исчезли. А вскоре и вовсе возобновили рост. Пытаясь найти причину, исследователи выяснили, что в злокачественное образование проникли миелоидные супрессоры – клетки крови, которые, появляясь в микроокружении опухоли, позволяют ей подавлять противораковый иммунный ответ организма и продолжать развиваться. Если в окружающих опухолевую массу тканях обнаруживается высокое содержание таких клеток, это сигнализирует о том, что рак плохо реагирует на проводимое лечение.

Чтобы противодействовать этому эффекту, ученые добавили в экспериментальную терапию препарат ибрутиниб, подавляющий активность миелоидных супрессорных клеток. Такое трехкомпонентное лечение в итоге существенно замедлило регенерацию опухоли. Спустя два месяца среди подопытных мышей, получивших новую терапию, выжили 67%, тогда как в контрольной группе всего 20%. Сочетание нескольких стратегий, таким образом, позволило Т-лимфоцитам эффективно работать в опухолевой среде, легко расправляясь с клетками, пытающимися подавить их активность.

Результаты эксперимента продемонстрировали, что воздействие на микроокружение опухоли, а не только на ее клетки, дает превосходный эффект, а потому исследователи задумываются о расширении применения такого подхода. В настоящее время все три компонента новой терапии – нановакцина, препараты иммунотерапии и ибрутиниб – уже проходят клинические испытания по отдельности, и ученые надеются, что на следующем этапе смогут объединить их для лечения пациентов с меланомой.

Они также намереваются проверить эффективность нового лечебного подхода на других видах рака, в частности, раке поджелудочной железы, простаты и толстого кишечника.

«Онкологи ведут борьбу с меланомой разными способами – хирургическими, химиотерапевтическими, иммунотерапевтическими, с помощью облучения, – говорит профессор Сатчи-Фаинаро. – Но нам впервые удалось применить в войне с раком кожи вакцинный подход, который уже давно используется против вирусных заболеваний. Мы доказали, что возможно создать действенный препарат для профилактики меланомы и ее лечения даже на поздних стадиях за счет повышения эффективности иммунотерапии».