СМИ сообщили об обнадеживающих результатах клинических испытаний новой экспериментальной вакцины, разработанной биотехнологической компанией. Современное для лечения агрессивного типа рака кожи, называемого меланомой.
Хотя потенциально это очень хорошая новость, мне пришло в голову, что заголовки могут непреднамеренно вводить в заблуждение.
Вакцины, с которыми знакомо большинство людей, предотвращают заболевания, в то время как эта экспериментальная новая вакцина против рака кожи лечит только пациентов, которые уже больны. Почему она называется вакциной, если она не предотвращает рак?
Я биохимик и молекулярный биолог, изучаю роль, которую микробы играют в здоровье и болезни. Я также преподаю генетику рака студентам-медикам и интересуюсь тем, как общественность понимает науку.
Хотя профилактические и терапевтические вакцины вводятся для разных целей здравоохранения, обе они обучают иммунную систему распознавать и бороться с конкретным возбудителем болезни, вызывающим заболевание.
Как работают профилактические вакцины?
Большинство вакцин вводят здоровым людям до того, как они заболеют, чтобы предотвратить болезни, вызванные вирусами или бактериями. К ним относятся вакцины, предотвращающие полиомиелит, корь, Covid-19 и многие другие заболевания.
Исследователи также разработали вакцины для предотвращения некоторых видов рака, вызываемых такими вирусами, как вирусы папилломы человека и вирус Эпштейна-Барр.
Ваша иммунная система распознает такие объекты, как определенные микробы и аллергены, которые не принадлежат вашему телу, и инициирует серию клеточных событий, чтобы атаковать и уничтожить их.
Таким образом, вирус или бактерия, попадающие в организм, распознаются как нечто чужеродное и вызывают иммунный ответ для борьбы с микробным захватчиком. Это приводит к клеточной памяти, которая вызовет еще более быстрый иммунный ответ при следующем вторжении того же микроба.
Читать | Превращение раковых клеток в убийцы рака, вакцины: исследование
Проблема в том, что иногда первоначальная инфекция вызывает серьезное заболевание, прежде чем иммунная система успевает среагировать на нее. Хотя вы можете быть лучше защищены от второй инфекции, вы пострадали от потенциально разрушительных последствий первой.
Именно здесь на помощь приходят профилактические вакцины. Внедряя безвредную версию или часть микроба в иммунную систему, организм может научиться эффективно реагировать на него, не вызывая заболевания.
Например, вакцина Гардасил-9 защищает от вируса папилломы человека или ВПЧ, вызывающего рак шейки матки. Он содержит белковые компоненты, обнаруженные в вирусе, которые не могут вызывать заболевание, но вызывают иммунный ответ, который защищает от будущей инфекции ВПЧ, тем самым предотвращая рак шейки матки.
Как действует противораковая вакцина Moderna?
Согласно последним данным, в отличие от рака шейки матки, меланома кожи не вызывается вирусной инфекцией. Экспериментальная вакцина Moderna не предотвращает рак, как Гардасил-9.
Вакцина Moderna обучает иммунную систему бороться с захватчиком точно так же, как это делают профилактические вакцины, с которыми знакомо большинство людей. Однако в этом случае захватчиком является опухоль, мошенническая версия нормальных клеток, которая содержит аномальные белки, которые иммунная система может распознать как чужеродные и атаковать.
Что это за аномальные белки и откуда они берутся?
Все клетки состоят из белков и других биологических молекул, таких как углеводы, липиды и нуклеиновые кислоты. Рак вызывается мутациями в участках генетического материала или ДНК, которые кодируют инструкции о том, какие белки нужно производить.
Мутировавшие гены приводят к образованию аномальных белков, называемых неоантигенами, которые организм распознает как чужеродные. Это может вызвать иммунный ответ для борьбы с зарождающейся опухолью. Однако иногда иммунный ответ не может подавить раковые клетки либо потому, что иммунная система не может дать достаточно сильный ответ, либо раковые клетки нашли способ обойти защиту иммунной системы.
Экспериментальная вакцина против меланомы Moderna содержит генетическую информацию, которая кодирует части неоантигенов в опухоли. Эта генетическая информация находится в форме мРНК, которая используется в вакцинах Moderna и Pfizer-BioNtech Covid-19. Важно отметить, что вакцина не может вызывать рак, потому что она кодирует только небольшие нефункциональные части белка.
Когда генетическая информация транслируется в эти фрагменты белка в организме, они запускают иммунную систему для организации атаки на опухоль. В идеале этот иммунный ответ заставит опухоль уменьшиться и исчезнуть.
Примечательно, что вакцина от меланомы Moderna изготавливается индивидуально для каждого пациента. Каждая опухоль уникальна, поэтому и вакцина должна быть уникальной. Чтобы настроить вакцины, исследователи сначала проводят биопсию опухоли пациента, чтобы определить, какие неоантигены присутствуют.
Затем производитель вакцины разрабатывает специфические молекулы мРНК, которые кодируют эти неоантигены. Когда вводится эта индивидуальная мРНК-вакцина, организм переводит генетический материал в белки, специфичные для опухоли пациента, что приводит к иммунному ответу против опухоли.
Сочетание вакцинации с иммунотерапией
Вакцины являются формой иммунотерапии, потому что они лечат болезни, используя иммунную систему. Однако другие противораковые иммунотерапевтические препараты не являются вакцинами, потому что, хотя они также стимулируют иммунную систему, они не нацелены на специфические неоантигены.
На самом деле вакцина Модерна вводится совместно с иммунотерапевтическим препаратом пембролизумаб, который продается под названием Кейтруда. Зачем нужны два препарата?
Определенные иммунные клетки, называемые Т-клетками, имеют компоненты молекулярного ускорителя и тормоза, которые служат контрольными точками, гарантируя, что они активизируются только в присутствии чужеродного захватчика, такого как опухоль. Однако иногда опухолевые клетки находят способ поддерживать Т-клеточные тормоза и подавлять иммунный ответ. В этих случаях вакцина Moderna правильно идентифицирует опухоль, но Т-клетки не могут на нее реагировать.
Однако пембролизумаб может напрямую связываться с тормозным компонентом Т-клетки, инактивируя тормозную систему и позволяя иммунным клеткам атаковать опухоль.
Не профилактическая вакцина против рака
Так почему же вакцину Moderna нельзя вводить здоровым людям для предотвращения меланомы до ее возникновения?
Рак сильно варьируется от человека к человеку. Каждая меланома имеет свой профиль неоантигена, который невозможно предсказать заранее. Следовательно, вакцина не может быть разработана до болезни.
Экспериментальная мРНК-вакцина против меланомы, которая в настоящее время все еще находится на ранней стадии клинических испытаний, является примером нового рубежа персонализированной медицины. Понимая молекулярную основу болезней, исследователи могут изучить, как их основные причины различаются у разных людей, и предложить индивидуальные терапевтические варианты против этих болезней.
