Наночастичная система доставки вакцины продемонстрировала способность предотвращать развитие и распространение меланомы, рака поджелудочной железы и трижды негативного рака молочной железы у мышей.
Группа учёных из Университета Массачусетса в Амхерсте (США) считает, что их вакцина может применяться и для профилактики. Они надеются, что однажды их подход можно будет использовать для лечения различных типов рака у людей из группы повышенного риска.
«Создавая эти наночастицы для активации иммунной системы через мульти-путевую активацию в сочетании с антигенами, специфичными для рака, мы можем предотвратить рост опухоли с замечательными показателями выживаемости», — говорит Прабхани Атукорале, доцент кафедры биомедицинской инженерии.
Антигены и адъюванты
Антигены и адъюванты — два основных элемента, используемых для создания вакцин. Антиген — это часть болезнетворного патогена, которую иммунная система обучается распознавать и устранять. Адъюванты усиливают иммунный ответ на антиген.
«В последние годы мы поняли, насколько важен выбор адъюванта, поскольку он определяет второй сигнал, необходимый для правильной активации Т- и В-клеток иммунной системы», — говорит Атукорале.
Команда использовала липидные наночастицы, разработанные в предыдущих исследованиях Атукорале, чтобы заключить в них адъюванты и антигены меланомы в виде пептидов, и ввела эту комбинацию вакцин мышам.
Через три недели мышей подвергли воздействию клеток меланомы. Было обнаружено, что 80% мышей, вакцинированных наночастицами, оставались свободными от опухолей до конца исследования (250 дней). У всех невакцинированных мышей или мышей, вакцинированных без использования наночастиц, развились опухоли, и ни одна из них не прожила более 35 дней.
Исследователи обнаружили, что их наночастичная формула активировала иммунные клетки, называемые Т-клетками, которые затем были настроены распознавать и атаковать пептиды меланомы.
Второй эксперимент
Во втором эксперименте команда объединила наночастицы с новым антигеном — лизатом опухоли, или убитыми раковыми клетками из опухолевой массы. Через три недели мышей подвергли воздействию клеток меланомы, трижды негативного рака молочной железы или аденокарциномы протоков поджелудочной железы.
Исследователи обнаружили, что 88% мышей, подвергшихся воздействию рака поджелудочной железы, 75% мышей, подвергшихся воздействию рака молочной железы, и 69% мышей, подвергшихся воздействию меланомы, отвергли опухоль.
«Специфические для опухоли ответы Т-клеток, которые мы можем генерировать, — вот ключ к преимуществам в выживаемости», — говорит первый автор статьи Гриффин Кейн, также исследователь из UMass Amherst.
«При лечении врождённых иммунных клеток с помощью этой формулы происходит интенсивная активация иммунной системы, которая запускает эти клетки для презентации антигенов и активации Т-клеток, убивающих опухоли».
Эти результаты были опубликованы в журнале Cell Reports Medicine.
Метастазирование рака
Метастатические клетки рака распространяются из своего первоначального местоположения в разные части тела. Предыдущие исследования показали, что примерно 80% пациентов с метастатическим раком умирают от диагностированного у них заболевания.
«Подавляющее большинство смертей от опухолей по-прежнему приходится на метастазы, и это почти превосходит работу над труднодостижимыми видами рака, такими как меланома и рак поджелудочной железы», — говорит Атукорале.
«Метастазы — это самое большое препятствие в борьбе с раком».
Когда мышей из первого эксперимента подвергли системному воздействию клеток меланомы, что имитирует метастазирование рака, только у тех, кто получил наночастичную вакцину, не развились лёгочные опухоли.
«Это реальное преимущество иммунотерапии, потому что память поддерживается не только локально», — говорит Атукорале.
«У нас есть системная память, что очень важно. Иммунная система охватывает всю географию тела».
Сейчас команда сосредоточена на разработке своего адъюванта в терапевтическую вакцину, безопасную для человека.