«Это может кардинально изменить то, как мы лечим рак», — говорит д-р. Прамод Шривастава, директор Онкологического центра Кэрол и Рэй Ниг в UConn Health и один из главных исследователей исследования. «Это исследование послужит основой для первого в истории клинического испытания персонализированной медицины, основанного на геномике, в иммунотерапии рака яичников, и начнется этой осенью в UConn Health», — говорит Шривастава.
Инженер по биоинформатике Калифорнийского университета Ион Мандойу, доцент кафедры информатики и инженерии, сотрудничал в качестве другого главного исследователя исследования, которое разрабатывается в течение последних четырех лет.
Результаты появятся в Интернете в выпуске журнала "Экспериментальная медицина" от 22 сентября.
Доктор. Анжела Куек, гинеколог-онколог из UConn Health, проведет первоначальное клиническое исследование, как только оно будет одобрено FDA.
Исследовательская группа секвенирует ДНК опухолей от 15 до 20 женщин с раком яичников и использует эту информацию для создания индивидуальной вакцины для каждой женщины.
Исследователи сосредоточили свое клиническое испытание на пациентах с раком яичников, потому что болезнь обычно хорошо поддается хирургическому вмешательству и химиотерапии в краткосрочной перспективе, но часто возвращается со смертельным исходом в течение года или двух. Это дает исследователям идеальное окно для подготовки и введения новых терапевтических вакцин, а также означает, что они могут узнать в течение двух лет или около того, повлияла ли вакцина на разницу. Если персонализированные вакцины окажутся безопасными и осуществимыми, они разработают исследование фазы II, чтобы проверить их клиническую эффективность, определив, продлевают ли они жизнь пациентам.
Выявление крошечных различий
Чтобы иммунная система могла атаковать раковые образования, она сначала должна их распознать.
Каждая клетка в организме имеет последовательность белков на внешней стороне, которая действует как идентификационная карта или секретное рукопожатие, подтверждая, что это один из хороших парней. Эти белковые последовательности, называемые эпитопами, — это то, что иммунная система «видит», когда смотрит на клетку. У раковых клеток тоже есть эпитопы.
Поскольку раковые клетки берут начало в самом организме, их эпитопы очень похожи на эпитопы здоровых клеток, и иммунная система не распознает их как плохих субъектов, которых необходимо уничтожить.
Но точно так же, как даже лучший шпион иногда ускользает от деталей, эпитопы раковых клеток имеют крошечные различия или ошибки, которые могли бы их выдать, если бы только иммунная система знала, что искать.
«Мы хотим разрушить невежество иммунной системы», — говорит Шривастава. Например, в эпитопах раковых клеток может быть 1000 тонких изменений, но только 10 являются «настоящими», то есть значимыми для иммунной системы. Чтобы найти настоящие, важные различия, Мандойу, инженер-биоинформатик, взял последовательности ДНК из опухолей кожи у мышей и сравнил их с ДНК из здоровых тканей мышей.
Предыдущие исследователи делали это, но изучали, насколько сильно клетки иммунной системы связываются с эпитопами рака. Это работает при создании вакцин против вирусов, но не против рака. Вместо этого команда Шриваставы придумала новую меру: они посмотрели, насколько раковые эпитопы отличаются от нормальных эпитопов мышей. И это сработало.
Когда мышей вакцинировали вакцинами, состоящими из раковых эпитопов, наиболее отличающихся от нормальных тканей, они были очень устойчивы к раку кожи.
Теоретически этот подход может работать и для других видов рака, хотя исследования еще предстоит провести.
Исследователям в области биологии рака, иммунологии и вычислительной биоинформатики пришлось работать вместе, чтобы обнаружить эти связи.
По словам вице-президента UConn по исследованиям Джеффри Симана, этот тип сотрудничества является движущей силой исследований в области персонализированной медицины и геномики UConn.
«Это исследование — отличный пример того, как различные дисциплины создают синергию под эгидой геномики», — говорит Зееманн. "UConn стремится извлечь выгоду из такого взаимодействия, чтобы добиться прогресса во многих областях, связанных с областью геномики."
Исследователи из Университета Коннектикута подали заявку на получение двух патентов на свою новую технологию, а также на новую компанию из Коннектикута, Accuragen Inc., в котором Шривастава имеет финансовую заинтересованность, получила возможность лицензировать патенты.
Создание безопасной и эффективной вакцины против рака — одна из основных долгосрочных целей персонализированной медицины.
Используя подход, отличный от того, который описан в этой статье, в ходе исследования Шриваставы уже была создана вакцина против рака почки, которая находится в клиническом применении и коммерчески доступна в России.
"Известно, что у пациентов есть генетические последовательности, которые делают их лучшими кандидатами на прием одних лекарств, чем других. И сейчас мы можем понять это намного легче, чем пять лет назад », — говорит Шривастава. Новизна подхода Шриваставы в этом новом исследовании заключается в том, что в результате получается препарат, специально разработанный для одного человека.
Если подход окажется безопасным и эффективным, он станет идеальным вариантом для индивидуализированной медицины.