Антираковая вакцина нового поколения показала потрясающие результаты на мышах, предотвратив до 88% агрессивных и трудно поддающихся лечению видов рака. В основе вакцины – наночастицы двойного действия, которые обучают иммунную систему распознавать и уничтожать опухолевые клетки.

Агрессивные виды рака и как их устранять?

Меланома, рак поджелудочной железы и трижды негативный рак молочной железы (ТНРМЖ). Это три наиболее агрессивных вида рака. Они распространены, смертельны и к ним крайне сложно подобрать адекватные протоколы лечения. Именно поэтому учёные сосредоточились именно на них.

Исследование, проведенное в Массачусетском университете (UMass) в Амхерсте, приблизило человечество к потенциальной терапии. Иммуностимулирующая вакцина на основе наночастиц эффективно предотвращает меланому, рак поджелудочной железы и тройничный рак молочной железы у мышей.

Разрабатывая эти наночастицы для активации иммунной системы посредством многопутевой активации, которая сочетается с раковыми антигенами, мы можем предотвратить рост опухоли с замечательными показателями выживаемости.

Прабхани Атукорале, доктор философии, доцент кафедры биомедицинской инженерии в Инженерном колледже Риччио в Массачусетском университете в Амхерсте и автор-корреспондент исследования.

Принцип работы антираковой вакцины

Вакцина объединяет две иммуностимулирующие молекулы (адъюванты) в крошечной липидной наночастице, которая усиливает как врожденный, так и адаптивный иммунный ответ.

Врожденный иммунитет выступает в качестве первой линии защиты организма, быстро и неспецифично реагируя на вторжение, используя клетки, продуцирующие воспалительные сигналы.

Адаптивный иммунитет активируется дольше, но обеспечивает целенаправленный и продолжительный ответ, обучая Т- и В-клетки распознавать и запоминать специфические угрозы. Вместе они формируют скоординированную защиту: врожденный иммунитет предупреждает и активирует адаптивную систему, которая затем обеспечивает точный и стойкий иммунитет.

Первые шаги и результаты на животных

Мышей вакцинировали подкожно по схеме «прайм-буст-буст»: на нулевой, 14-й и 35-й дни. Вакцины комбинировали с опухолевыми пептидами – специфическими антигенами меланомы. Или с лизатами целых опухолевых клеток – смесь опухолевых белков, имитирующая настоящие опухоли.

Затем исследователи протестировали вакцину на трёх моделях агрессивного рака: меланоме, раке поджелудочной железы и трижды негативном раке молочной железы (ТНРМЖ). Ученые также измерили, насколько хорошо наночастицы достигают лимфатических узлов, где активируется иммунный ответ, и насколько хорошо они активируют ключевые иммунные посредники: дендритные клетки, которые вызывают Т- и В-клеточный ответ.

Наночастицы с двойным адъювантом вызывали у мышей усиленный и эффективный иммунный ответ. Они также эффективно проникли в лимфатические узлы, что необходимо для эффективности вакцины, и активировали дендритные клетки.

В сочетании с несколькими пептидами у 100% вакцинированных мышей наблюдалось отторжение опухолей, в то время как все мыши в группах без лечения или с одним адъювантом погибли в течение месяца. У мышей, переживших первое подселение опухоли и избавившиеся от них, вторичные опухоли не появлялись после повторного введения, даже через несколько месяцев. Это свидетельствует о долговременной иммунной памяти.

Повсеместное распространение метастаз — самое серьёзное препятствие для лечения рака. Подавляющее большинство случаев смерти от опухолей по-прежнему обусловлено метастазами, и это практически превосходит наши возможности в работе с труднодоступными видами рака, такими как меланома и рак поджелудочной железы. Это реальное преимущество иммунотерапии, поскольку память поддерживается не только локально. У нас есть системная память, и это критически важно. Ведь иммунная система охватывает всю географию организма.

Прабхани Атукорале, доктор философии, доцент кафедры биомедицинской инженерии в Инженерном колледже Риччио в Массачусетском университете в Амхерсте и автор-корреспондент исследования.

Использование цельного опухолевого лизата вместо определённых пептидов обеспечило защиту в моделях меланомы, рака поджелудочной железы и рака молочной железы. От 69% до 88% мышей избавились от опухолей после заражения, и все выжившие перенесли повторное системное заражение опухолью. В иммунном ответе участвовали как Т-, так и В-клетки, что свидетельствует о формировании широкого многофакторного иммунитета.

Т-клеточный ответ, специфичный для опухоли, который мы способны генерировать, — это ключ к улучшению выживаемости. При обработке клеток врождённого иммунитета этим препаратом наблюдается интенсивная активация иммунной системы, которая побуждает эти клетки синтезировать антигены и активировать Т-клетки, убивающие опухоль.

Гриффин Кейн, научный сотрудник Массачусетского университета в Амхерсте и ведущий автор исследования.

Каковы перспективы антираковой вакцины?

Исследователи планируют использовать свою вакцину как в лечебных, так и в профилактических целях, а также в качестве подхода к лечению различных видов рака. Чтобы помочь им в этом, Атукорале и Кейн создали стартап NanoVax Therapeutics.

Основная технология, на которой основана наша компания, — это наночастицы и описанный выше подход к лечению. Это платформа, разработанная Прабхани. Стартап позволяет нам продолжать эти трансляционные исследования, стремясь к конечной цели — улучшению жизни пациентов.

Гриффин Кейн, научный сотрудник Массачусетского университета в Амхерсте и ведущий автор исследования.

Традиционно – от первых исследований на мышах до выхода на рынок обычно проходило 10-15-20 лет. Но: как показал ковид, некоторые исследования можно форсирвать, если игнорировать протоколы бебиотехнологии,зопасности. Одновременно, благодаря накопленным знаниям и смежным исследованиям, растет вероятность «прорывной терапии. Те же наночастицы, но с другой методикой уже исследуются в рамках лечения болезни Альцгеймера. И если та же технология окажется эффективной в других областях, или использовалась в других областях, то это поспособствует ускорению выхода на рынок.

Традиционно, больше новостей о передовом крае науки и технологий, найдете в сообществе NeuralHack. Заглядывайте, чтобы оставаться в свете прогресса и надежды на лучшее будущее. Пусть даже и в такие мрачные времена.

Американские ученые из детской исследовательской больницы Святого Иуды (St. Jude) сделали открытие, которое может кардинально изменить подход к лечению болезни Альцгеймера. Они обнаружили, что природный белок мидкин (MDK) играет ключевую защитную роль, предотвращая формирование токсичных амилоидных бляшек — главной причины гибели клеток мозга при этом заболевании.

Согласно исследованию, мидкин целенаправленно связывается с белками амилоида-бета и мешает им слипаться в крупные токсичные скопления. Этот механизм был подтвержден серией экспериментов: в лабораторных условиях в присутствии мидкина рост амилоидных агрегатов останавливался, а на животных моделях было показано, что мыши, лишенные этого белка, страдали от ускоренного накопления бляшек и нейродегенерации.

Это открытие представляет собой фундаментальный сдвиг в понимании молекулярных основ болезни Альцгеймера. Белок мидкин становится новой перспективной целью для разработки лекарств. Ученые уже начали поиск малых молекул и методов генной терапии, которые могли бы имитировать или усиливать его защитное действие в мозге человека.

Хотя до создания готового лекарства на основе этого открытия еще далеко и потребуются годы клинических испытаний, оно открывает принципиально новое направление в борьбе с нейродегенеративными заболеваниями. В будущем это может лечь в основу терапии, способной замедлить или даже остановить развитие болезни Альцгеймера на ранних стадиях.