Вакцину против рака поможет создать новый источник антигенов — Naked Science
3 октября
10 минут
Полина Гершберг
629

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

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.
 

СФУ
137 статей
Сибирский федеральный университет (СФУ) – крупнейший университет восточной части России. Состоит из 21 профильного института и 3 филиалов. Выполняет широкий спектр уникальных научных исследований в области биотехнологий, новых материалов, металлургии и горного дела, нанотехнологий, архитектуры и дизайна, космических и информационных технологий, математики, геномики, медицины и по многим другим направлениям. В университете действуют ведущие научные школы РФ, поддержанные грантами Президента РФ: «Дендроклиматический и дендроэкологический мониторинг лесов Северной Евразии» (руководитель – академик РАН Евгений Ваганов), «Экологическая биофизика» (руководитель – академик Иосиф Гительзон). А также научная школа профессора Августа Циха «Интегральные методы в комплексном анализе и алгебраической геометрии» и научная школа профессора Георгия Шайдурова «Радионавигационные и радиолокационные системы и устройства».
9 ноября
4 9 минут
Александр Березин

На Западе набирает обороты очередная инициатива по массовой посадке деревьев — TeamTrees. К ней присоединился даже Илон Маск, сменив свое имя в твиттере на Трилон Маск. Считается, что массовые посадки помогут в борьбе с глобальным потеплением. Как мы покажем ниже, на самом деле, все может быть ровно наоборот.

10 ноября
17 минут
Редакция

Кто-то еще со школы записался в технари: «были хорошие оценки по математике», другие безнадежно махнули на себя рукой: «гуманитарий». Да только не все так просто – чистых гуманитариев и технарей в природе очень мало: всего 1­­–2%, тем более что определиться с этим не так легко, как кажется. Не говоря уже о том, что есть другие категории, например естественники.

10 ноября
5 минут
Полина Гершберг

Подавление метаболизма глутамина истощает клетки опухолей и улучшает иммунный ответ.

9 ноября
4 9 минут
Александр Березин

На Западе набирает обороты очередная инициатива по массовой посадке деревьев — TeamTrees. К ней присоединился даже Илон Маск, сменив свое имя в твиттере на Трилон Маск. Считается, что массовые посадки помогут в борьбе с глобальным потеплением. Как мы покажем ниже, на самом деле, все может быть ровно наоборот.

5 ноября
19 минут
Александр Березин

Новое исследование подтвердило, что зонд «Вояджер-2» вышел из гелиосферы. Однако реальная новость вновь заслоняется выдуманной: часто пишут, будто «Вояджер-2» и «Водяжер-1» покинули Солнечную систему. Разберемся, почему это не так и что плохого в обмане длиной в 30 тысяч лет.

6 ноября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые со всего мира подписались под статьей, которая констатирует «климатическую катастрофу» на основе данных об изменении климата, собранных за 40 лет исследований.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: