Как работят ваксините срещу рак, определяни като обещаващи?

Докато създават ваксини, които унищожават ракови клетки, някои учени тестват и такива, които могат да предотвратят развитието на рак.

Обикновено ваксините ни помагат да се предпазим от болести. Но ваксините срещу рак са различни – те са потенциална терапия за лечение на хора, които вече са болни, пише National Geographic. Подобни изследвания се правят от години. Често са били неуспешни, но сега вече към тях има положителни очаквания.

През последното десетилетие технологичните иновации като секвенирането на генома позволиха на учените да разгледат по-отблизо туморните клетки и техните генетични аномалии. Това им помага да проектират ваксини, насочени към много по-специфични цели. В същото време научаваме много повече за имунната система и как тя разпознава и унищожава тумора на пациента, казва клетъчният имунолог Стивън Шьонбергер от Института по имунология в Сан Диего.

Изследванията на ваксината срещу рак все още са в начален стадий, казва Нина Бхардвай, експерт по хематология и медицинска онкология в Медицинското училище в Ню Йорк. Но ранните резултати от клиничните изпитвания, тестващи десетки кандидати за ваксини срещу различни видове рак, изглеждат обнадеждаващи, допълва тя.

Целта е да се въведат ваксини, които унищожават раковите клетки, но някои учени тестват ваксини, които един ден биха могли да предотвратят високорисков индивид от развитие на рак.

Експериментално лечение за рак излекува всички участници в проучването

Какво представляват ваксините срещу рак?

Целта на всички ваксини, независимо дали е ваксина срещу рак или ваксина срещу Covid-19, е да образоват имунната система и да предоставят предварителен преглед на целта, която трябва да бъде идентифицирана и унищожена, за да се запази тялото в безопасност. Ваксината срещу Covid-19 учи имунната система как изглежда вирусът SARS-CoV-2, така че когато патогенът зарази, имунните клетки могат бързо да локализират вируса и да го убият. По същия начин ваксината срещу рак обучава имунните клетки как „изглежда“ туморната клетка, което им позволява да ги търсят и унищожават.

Способността на ваксината срещу рак да обучава имунната система е това, което я отличава от други имунотерапии.

Как работят ваксините – експертите казват, че противораковите ваксини могат потенциално да унищожат раковите клетки, които може да са преживели други лечения, да спрат растежа или разпространението на тумора или да спрат повторното появяване на рака.

Някои терапевтични противоракови ваксини разчитат на премахването на имунни клетки от кръвната проба на пациента и излагането им в лабораторията на ключовите протеини, получени от раковите клетки на индивида. След това тези образовани клетки се връщат на пациента с очакването, че те ще стимулират и обучат други имунни клетки, като Т-клетки, за откриване и унищожаване на рака.

Т-клетките могат да направят един от най-удивителните трикове в биологията. Това казва медицинският онколог Кристофър Клебаноф от Мемориалния център за ракови заболявания в Ню Йорк. Те носят рецептор, който може да разпознае и да се свърже с протеини, присъстващи на повърхностите на туморните клетки. Както ключалката пасва на ключ. Веднъж свързани, Т-клетките използват механична сила, за да пробият дупка през туморната клетка и да я унищожат, обяснява той.

Но „ваксините не са много добри в генерирането на качеството и количеството на Т-клетките, необходими за елиминиране на големи тумори“, казва Нина Бхардвай. Идеално е да се ваксинира, когато туморът е малък, допълва тя.

За да увеличат силата на ваксината, изследователите често я комбинират с лекарства, които засилват този противотуморен имунен отговор.

Създателите на ваксини сега все повече разчитат на технологията и на РНК – използвана и за създаване на ваксини срещу Covid-19.

Няколко ваксини са превантивни. Те учат тялото да убива вируси, причиняващи рак, като хепатит В и човешки папиломен вирус. По този начин се предотвратява инфекция, която иначе би могла да доведе до тумор.

Как работят ваксините

Откриха ново лечение за рак, което унищожава туморите при неизлечимо болни пациенти

Как учените създават ваксини срещу рак?

Всички ваксини за лечение на рак разчитат на протеини, наречени тумор-асоциирани антигени – молекула, която задейства имунен отговор, когато е или по-изобилна на повърхността на раковите клетки в сравнение със здравите, или съществува в анормална или мутирала форма. След като Т-клетките „видят“ тези антигени, те разпознават клетките като ракови и ги убиват.

Раковите биолози идентифицират тези туморни антигени със сложна технология за секвениране, която открива специфични разлики между ДНК или РНК на здрава клетка спрямо ракова клетка. Номерът е да се разбере кои мутации ще генерират Т-клетъчен отговор и биха били добра цел за ваксина, обяснява Шьонбергер.

Неговата изследователска група избира антигени въз основа на реакцията на пациента към рака. Чрез изучаване на Т-клетките в техните кръвни проби, „ние разглеждаме какво е избрала собствената имунна система на пациента сред експресираните в тумор мутации, за да се насочи към тях“, допълва Шьонбергер. Той идентифицира антигени, които са уникални за туморните клетки на индивида и използва комбинация от тумор-специфични антигени от различни пациенти, за да създаде ваксини.

Други изследователи търсят антигени, които се споделят между индивиди, които имат определен рак, или между различни видове рак.

Ваксините, предназначени да насочват към молекули, които са свръхпродуцирани от ракови клетки, но присъстват и в по-малки количества в здрави клетки, обикновено имат ограничения и може да не инициират ефективен имунен отговор. „Това беше огромно препятствие“, казва имунологът по рак Лиза Бътерфлайд от Калифорнийския университет в Сан Франциско.

Съществува и опасност от предизвикване на автоимуните. При него имунната система в крайна сметка атакува здрави клетки, което води до телесни нарушения, трудни за лечение. Сега повече усилия са насочени към намирането на целеви молекули, наречени неоантигени, които са специфични за туморите.

Как работят ваксините и има ли одобрени ваксини за лечение на рак ?

През 2010 година Американската администрация по храните и лекарствата одобри първата терапевтична ваксина срещу рак. Тя е наречена Sipuleucel-T и е за лечение на напреднал рак на простатата. Това е антиген, наречен простатна кисела фосфатаза. Той присъства в нормалните клетки на простатата, но се намира в по-големи количества в раковите. Клиничните изпитвания показват, че пациентите, ваксинирани със Sipuleucel-T, живеят около четири месеца по-дълго. Техните тумори обаче остават със същия размер.

Други ваксини, одобрени срещу вируси като хепатит В и човешки папиломен вирус, също се считат за ваксини срещу рак. Те предотвратяват вирусни инфекции, които един ден могат да доведат до рак.

Тези превантивни ваксини действат чрез генериране на антитела срещу вируса и не могат да се използват като терапия срещу заболяването.

Какви ваксини срещу рак са в процес на подготовка?

Учените тестват десетки ваксини срещу рак, често в комбинация с други имунотерапии. Те са насочени към различни видове рак, включително рак на кожата, гърдата, пикочния мехур, простатата и панкреаса.

Преди дни производителят на ваксини Moderna обяви, че неговата кандидат и РНК ваксина срещу меланома в трети или четвърти стадий показва 44% намаление на рисковете от повторна поява или смърт при рак на кожата сред пациенти, които са получили както ваксината, така и лекарството на Merck, наречено Keytruda. Персонализираната и РНК ваксина на Moderna обучава имунната система да произвежда Т-клетки срещу 34 специфични за рака антигени. Въпреки че резултатите от това клинично изпитване във фаза две все още не са прегледани от партньори, компанията, заедно с Merck, планират по-голямо изпитване във фаза три през 2023 г., за да тестват безопасността и ефикасността на ваксината.

Раковият имунолог Оливера Фин от университета в Питсбърг тества превантивна ваксина. Тя може да се приложи в предраков стадий, когато индивид развие доброкачествени образувания, наречени полипи. Те не са опасни, но могат да се превърнат в злокачествени – в дебелото черво. Ваксината е насочена към анормална форма на протеин, наречен MUC1, произведен от някои незлокачествени полипи на дебелото черво. Това води до 38% намаление на рецидивите в рамките на три години след ваксинирането на близо 50 души с напреднали полипи. „Ако не получите нов полип, няма да сте изложени на повишен риск от рак на дебелото черво“, казва Фин.

Важна следваща стъпка за учените е да разберат защо някои хора реагират по-добре на ваксините от други. И колко дълго ще бъдат защитени.

Какви предизвикателства предвиждат учените?

Въпреки подновеното вълнение в разработването и тестването на ваксини срещу рак, предвид технологичния напредък, някои учени остават скептични.

Терапевтичните ваксини често се тестват при пациенти с напреднал рак. Тяхната имунна система е наистина разбита. Вероятно е ваксините да не се представят толкова добре в този късен стадий на заболяването. Затова ще се търсят пациентите и специфичните клинични условия, в които ваксините срещу рак са най-ефективни.

Ваксините срещу рак все още са в ранните фази на тестване и усъвършенстване, предупреждава Лиза Бътерфлайд. Има много работа за вършене, както на фронта на превантивните, така и на терапевтичните ваксини.

Как работят ваксините срещу рак, определяни като обещаващи?