Вакцины от рака: предотвратить, побороть, обнадежить

При упоминании слова «вакцина» большинство людей разом думает о кори, ветряной оспе или гриппе. В этих вакцинах для вызова иммунного ответа организма используются ослабленные, убитые микроорганизмы или типичные для них молекулы. После попадания вакцины в организм иммунная система учится реагировать на подобный «раздражитель» в режиме тренировки, запоминает патоген и при столкновении с реальной инфекцией скоро побеждает. Часть противораковых вакцин работает по похожему принципу, лишь бороться приходится уже со своими клетками.

Ученые давным-давно разрабатывают вакцины, которые могли бы предупредить либо излечить рак. Одни из первых опытов принадлежали Уильяму Коли с его «токсинами».

Другие пытались потребовать ответ иммунной системы на опухоли, используя БЦЖ — бациллу Кальметта-Герена (Bacille Calmette-Guérin, BCG) для профилактики туберкулеза. Это живая аттенюированная вакцина с богатым составом, и было бы удивительно, если бы она не оказывала сильного воздействия на иммунную систему в целом. Однако с 1935 года большинство попыток лечения ею рака показали неутешительный итог. Несмотря на это, при обработке данных всех опубликованных докладов, стало ясно, что, если БЦЖ вводили в самом раннем возрасте или вакцинация обеспечивала мощную защиту от туберкулеза, — то вакцина предотвращала лейкемию.

Профилактические вакцины от рака

Небольшая доля онкологий вызвана вирусами. Потому вакцины, защищающие от этих вирусов, могут использоваться и как противораковые. Они нацелены не на раковые клетки, а именно на инфекцию.

Вирус папилломы человека. Фото: Shutterstock.

С 1970-х годов стало ясно, что вирус папилломы человека (ВПЧ, или HPV) может повергнуть к малигнизации клеток. Этой проблемой занимался Харальд цур Хаузен (Harald zur Hausen) и его коллеги. В 2001 году в интервью он заявил, что перспективы вакцин против рака многообещающие: «Сейчас по всему миру 10 миллионов случаев рака в год. В будущем должна показаться возможность предотвратить 1,25 млн из них с помощью вакцинации».

ВПЧ — самая распространенная вирусная инфекция половых путей. Итого известно более 100 типов этого вируса, и как мало-мало 13 из них могут привести к онкологии. Его связывают с раком шейки матки, ануса, влагалища, пениса и некоторыми другими. Сейчас кушать две одобренных профилактических вакцины против нескольких типов ВПЧ: Гардасил (одобрена FDA в 2006 году) и Церварикс (одобрен в 2009 году). Обе включают в себя вирусоподобную частицу рекомбинантного белка капсида L1. Консультативный комитет по иммунизационной практике США (The Advisory Committee on Immunization Practices of the US CDC) рекомендует рутинные прививки девочкам и мальчикам в 11-12 лет, но можно привить ребенка с 9 лет. Те, кто не был привит в раннем возрасте, могут привиться и позже.

К сожалению, противораковые прививки от ВПЧ единственные в своем роде. Так, у пациентов с хроническим вирусом гепатита В (ВГВ, или HBV) повышается риск рака печени. Но вакцины против ВГВ покамест не разработано.

Помимо этого, большинство видов онкозаболеваний не вызвано вирусами. Врачи покамест не уверены, можно ли и для них создать превентивные вакцины. Отдельный разработки уже есть, но они находятся на ранних стадиях, и о результатах сообщать пока рано. Кроме того, будто считается, даже при успехе до внедрения в рутинную клиническую практику пройдет немало времени.

Вакцины, борющиеся с раком

Мишень вакцин от рака отличается и от обычных, и от профилактических противоопухолевых, борющихся с вирусами. Прививка подобный смеси должна показать иммунной системе, будто побороть уже существующую заболевание. К сожалению, подавляющее большинство таких разработок находится на различных стадиях клинических испытаний и еще не применяется широко. Из-за этого вылечивание рака несложный прививкой все еще остается делом будущего.

Исследователи используют несколько стратегий действия вакцины.

Первая опция — это вакцины с раковыми клетками. Клетки опухоли, удаленной во время операции, изменяют в лабораторных условиях и вводят пациенту. Иммунные клетки реагируют не только на вколотую вакцину с убитыми раковыми клетками, но и на похожие — то есть, на раковые клетки, оставшиеся в организме. Если вакцина вводится тому же пациенту, у которого вырезали опухоль, ее называют «аутологичной». Если же «донор» и реципиент раковых клеток — разные люд, то это аллогенная вакцина.

Исследователи из университета Томаса Джефферсона (Thomas Jefferson University) в 2014 году проводили клинические испытания подобной вакцины на 12 пациентах с рецидивирующей глиобластомой. Раковые клетки участников обрабатывали в лаборатории препаратом AS-ODN, какой выключает рецептор IGF-R1. Было показано, что этот рецептор стимулирует рост и метастазирование опухоли, а его блокировка может повергнуть к ее самоуничтожению. У половины пациентов был выявлен иммунный ответ на вакцину. Ученые объясняют это тем, что у остальных невосприимчивость мог быть ослаблен предшествующей химиотерапией. Следующий этап клинических испытаний проводится в 2015 году.

Другой тип — это вакцины с антигенами. Для стимуляции иммунной системы в них используются не целые раковые клетки, а один или несколько антигенов, белков либо пептидов. Эти вакцины делают не для конкретного пациента, а против определенного типа рака.

В Америке же в 2014 году проводили исследования по безопасности вакцины против рака груди. Разработка ученых из школы медицины университета Вашингтона (Washington University School of Medicine) «натаскивает» белые клетки крови на маммаглобин-А. Этот белок экспрессируется практически исключительно в молочной железе, и в 40-80% опухолей его степень аномально высок. У половины из 14 женщин с метастатическим раком молочной железы и высокой концентрацией маммоглобина-А рак не прогрессировал в течение года после вакцинирования (в контрольной группе таких исходов было значимо меньше). Побочные эффекты были незначительными. Исследования планируется продолжить.

Уильям Гилландерс, Университет Томаса Джефферсона. Фото: Robert Boston / Washington University School of Medicine

Одна из стратегий — генные вакцины. Их нельзя отнести к отдельному типу, но для их создания нужны векторы — нуклеотидные последовательности, которые вставляют в чужой геном. Таким образом, используя собственный ферментный аппарат клетки-мишени, ученые заставляют ее производить необходимый белок. Для этого нередко используют фрагменты ДНК вирусов, бактерий, дрожжевых клеток. Использование таких вакцин позволяет не только принудить клетку производить дополнительные опухолевые антигены, но и вызвать усиление иммунного ответа, поскольку генный материал взят от, так, бактерии. Вдобавок, их производство проще и дешевле.

Уже было проведено клиническое изыскание II фазы Prostvac-V/F в конце 2014 года для пациентов с раком простаты, устойчивым к гормональной терапии. Prostvac-V основан на вирусе коровьей оспы и модифицирован этак, чтобы производить ПСА (простатспецифический антиген) и три других белка, заметных для иммунной системы (триада костимулирующих молекул — TRICOM). Prostvac-F же делают из вируса оспы кур. Он содержит тот же генетический материал, но вводится несколько один.

Наконец, самые успешные, пожалуй, — это вакцины с использованием дендритных клеток. Эти клетки помогают иммунной системе «увидеть» опухоль. Они разрушают раковые клетки и выставляют на своей поверхности их «кусочки». Т-клетки распознают антигены и начинают иммунную реакцию против содержащих их клеток.

Дентритная клетка. Фото: National Institutes of Health / Wikimedia

Sipuleucel-Т (Provenge) для лечения рака предстательной железы единственная получила похвала FDA. Она используется для тех пациентов, кому не помогает гормональная терапия.

Принцип ее действия таков: клетки иммунной системы выделяют из крови пациента и преобразовывают их в дендритные клетки, обрабатывая их специальной смесью молекул. Кроме того, новоявленным дендритным клеткам предъявляют простатическую кислую фосфатазу (РАР). Затем их несколько один внутривенно вводят обратно пациенту, чем и вызывают ответ организма на опухоль. Несмотря на то, что вакцина не лечит рак простаты, она продлевает пациенту существование в среднем на несколько месяцев.

Активно исследуются и другие вакцины с дендритными клетками. Nature Reviews Cancer пишут, что в этом году Митчелл, Батич (Mitchell, Batich) и коллеги показали, что ответ на вакцину у больных с глиобластомой может быть усилен за счет пре-кондиционирования с Td анатоксином (столбняк/дифтерия — tetanus/diphtheria), антигеном, вызывающим сильную реакцию организма.

Перспективы

С совершенствованием научной техники и накоплением знаний оказалось, что иммунная система гораздо сложнее, чем предполагалось, и раковые клетки «хитрее» в маскировке. Однако, несмотря на это, появляется все больше удачных разработок вакцин от рака. Все большее предпочтение отдается персонализированным вакцинам — нацеленным на мутации конкретного пациента. Этак, недавно американские ученые сообщали об успешных клинических испытаниях вакцины против меланомы.

Прогресс не стоит на месте. Так, ученые создали трехмерную самособирающуюся конструкцию для «обучения» иммунных клеток. В опыте на мышах в поры конструкции загрузили опухолевые белки, которые надобно было предьявить иммунной системе, и потом получили мощный ответ организма.

Сами ученые возлагают на вакцины большие надежды. «В последние годы исследователи и общественность начали осознавать роль, которую иммунная система играет в профилактике и лечении рака», — говорит Крейг Хупер (Craig Hooper), профессор Департамента биологии рака Университета Томаса Джефферсона (Thomas Jefferson University). Эстебан Селис (Esteban Celis), профессор иммунологической программы центра Моффитта (Moffitt’s Immunology Program), считает, что такие вакцины — хорошая альтернатива традиционным методам лечения, приводящим к серьезным побочным эффектам и часто бесполезным на поздних стадиях болезни.

В 2013 году вакцины от рака возглавили десятку научных прорывов.

МедНовости.ру