03.10.2019
София Жаботинская

Вакцину против рака поможет создать новый источник антигенов

Ученые приблизились к тому, чтобы создать универсальную и относительно недорогую вакцину от рака, действующую сразу против нескольких его видов.

ezgif
©Wikipedia

Исследовательская группа из Института биодизайна Университета штата Аризона опубликовала статью в издании Scientific Reports, где показала результат своей работы. Команда под руководством доктора Стивена Альберта Джонстона изучала, можно ли бороться с раком по принципам, схожим с использующимися в лечении инфекционных заболеваний.

 

В работе исследовались мутации более 50 клеточных линий раковых клеток, 85 образцов тканей онкологических больных и образцов крови пациентов с раком легких, груди, мозга, желудка и поджелудочной железы. Авторы нашли 200 тысяч раковых неоантигенов, не обнаруженных ранее при попытках создать вакцины от рака.

 

Обнаруженные ими антигены могут помочь создавать вакцины по трем направлениям. Вакцина «широкого спектра действия», которая будет действовать на многие типы рака, специфические вакцины для конкретного вида рака (например, строго против рака груди) и персонализированные противораковые вакцины, основанные на уникальных для конкретного человека мутациях.

 

Ученые предлагают прежде всего сосредоточит силы на первом варианте. Персонализированные вакцины, которые сейчас разрабатываются, основаны на добыче ДНК из опухоли и ее секвенировании. Они сложны и дороги в производстве, кроме того, только 40% опухолей несут достаточное количество мутаций в ДНК, основываясь на которых, можно сделать вакцину.

 

Вакцины широкого спектра, по словам доктора Джонстона, гораздо перспективнее. «Мы обнаружили, что даже «холодные опухоли» (иммунологически очень сложные для лечения опухоли, которые характеризуются отсутствием воспаления. — Прим. ред.) на уровне ДНК имеют много ошибок, [проявляющихся] на уровне РНК. Ошибки, на которых мы сфокусировались, — это фреймшифт-пептиды (дефектные белки, возникающие в результате мутации сдвига рамки считывания гена. — Прим. ред.), которые более иммуногенны, чем точечные мутации, используемые в личных противораковых вакцинах. Самое главное, мы можем производить готовые вакцины, терапевтические или даже профилактические, которые будут намного дешевле», — говорит он.

 

Как работают вакцины против рака? При любых мутациях, которые происходят в раковой клетке, образуются неоантигены. Это пептиды — короткие цепочки аминокислот. Иммунная система «хозяина» раньше их не видела, и ей нужно много времени, чтобы научиться с ней бороться. Вакцина «показывает» потенциального «врага» иммунным клеткам, и они смогут бороться с интервентами.

 

Особенно эффективны здесь будут абберантные, то есть дефектные, пептиды. Увеличение количества ошибок происходит при считывании информации из «книги кодов» ДНК нашего организма. В течение всей жизни, при любых жизненных процессах эти данные перемещаются от ДНК к РНК, а затем к белкам. При этом считывании, на этапе синтеза РНК, возникает ошибка «сдвига рамки». В процессе транскрипции РНК строится неправильно, и в итоге образовывается «белковый мусор». В норме иммунная система не сталкивается с этим мусором: клетки избавляются от него самостоятельно. Однако при развитии опухолевых процессов ошибок делается так много, что «уборщики» не справляются, белковый мусор накапливается быстрее, подавляя клетку, и иммунные клетки могут найти и идентифицировать эти аберрантные соединения.

 

«В раковой клетке оказывается, что все уровни передачи информации от ДНК к РНК и к белку становятся более подвержены ошибкам, — поясняет Джонстон. — Мы предположили, что ошибки, допущенные в раковых клетках, также могут стать источником вакцины против рака».

 

Группа Джонстона разработала пептидную матрицу на специальном чипе, чтобы обнаружить все подобные пептиды, которые потенциально может продуцировать любая опухолевая клетка. Таких вариантов оказалось более 400 тысяч.

 

Ученые взяли образцы крови больных раком и образцы крови здоровых людей в качестве контрольной группы, а затем сверили их с матрицей. Образцы, взятые у людей с раком, имели значимое количество пептидов, реагирующих с антителами человека, в отличие от контрольной группы. Это значит, что они потенциально пригодны для создания противораковых вакцин.

 

Реакцию показали раковые образцы всех типов рака, кроме глиобластомы. Глиобластома, один из труднейших для лечения видов рака, показала наибольший потенциал для персонализированных вакцин. Из 17 исследованных образцов пациентов с глиобластомой у каждого больного было 5800 пептидов со сдвигом рамки, из них 4500 были уникальными для этого человека. Кроме того, исследование показало, что понадобятся разные вакцины для каждой стадии одного и того же вида рака.

 

Проведенное на мышах исследование выявило, что новооткрытые антигены эффективны против рака молочной железы и меланомы. Сейчас начато большое клиническое исследование. Опытную вакцину широкого спектра испытывают на собаках, а в дальнейшем планируются первые клинические тесты для людей.

 

По результатам работы у группы получился список — «топ-100» пептидов для каждого из пяти видов рака человека. Ученые полагают, что эта технология реально даст возможность создать вакцину уже в самое ближайшее время, но нужно понимать, что с учетом всех испытаний использовать ее широко станет возможно приблизительно через 5-10 лет. Однако именно этот путь, вероятно, поможет создать  профилактическую вакцину против рака широкого профиля.
 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
15 октября
Илья Ведмеденко

Компания General Dynamics Land Systems представила макет наземного робота TRX, который выступит носителем беспилотников-камикадзе. Помимо них, он получил квадрокоптер.

15 октября
Ольга Иванова

Международная группа ученых пришла к выводу, что употребление жирных кислот, содержащихся в орехах, семенах, сое и растительном масле, снижает риск смерти от всех причин, в том числе от сердечно-сосудистых заболеваний.

Позавчера, 10:39
Александр Березин

Когда полвека назад гибель динозавров объяснили падением астероида, это вызвало массовое неприятие, длившееся десятилетия. Открытие кометы, взрыв которой принес тысячелетнее похолодание в начале голоцена, привело к спорам в научной среде, которые идут до сих пор. Теперь множеству атак подверглось и открытие астероида, уничтожившего Содом. Отчего многим исследователям так трудно поверить в астероидные взрывы и о каких узких местах в современной науке это может говорить?

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

15 октября
Илья Ведмеденко

Компания General Dynamics Land Systems представила макет наземного робота TRX, который выступит носителем беспилотников-камикадзе. Помимо них, он получил квадрокоптер.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

22 сентября
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: