мРНК-вакцины: от борьбы с ковидом - к борьбе с раком
28 июля 2021 г.
До появления коронавируса большинство людей ничего не слышали о мРНК-вакцинах. Первые клинические испытания препаратов на основе мРНК были проведены в процессе создания вакцин против COVID-19 компаниями BioNTech/Pfizer и Moderna. Но эта технология существует уже много лет, и среди заболеваний, которые ученые надеются победить с ее помощью, одно из самых опасных: рак.
В середине июня компания BioNTech объявила о начале второй фазы испытаний BNT111, в ходе которых ее мРНК-вакцина тестируется у пациентов с меланомой. Этот препарат создавался по той же технологии, что и вакцина против коронавируса.
"Подобно тому, как работает мРНК-вакцина против SARS-CoV-2, мРНК-вакцина против рака обучает иммунную систему распознавать определенный белок на поверхности раковых клеток, - говорит Анна Блейкни, доцент Школы биохимической инженерии Университета Британской Колумбии в Канаде. - И цель этого препарата - заставить иммунную систему атаковать клетки, экспрессирующие этот белок".
"По сути, идея заключается в том, чтобы научить иммунную систему распознать рак", - говорит Джон Кук, медицинский директор программы РНК-терапевтики в Хьюстонском методистском центре сердца и сосудов имени Майкла Э. Дейбеки в Техасе.
Рак является одной из главных причин смерти во всем мире. По данным Всемирной организации здравоохранения, в 2020 году от него умерли почти 10 миллионов человек. Причина, по которой раковые клетки способны разрастаться и потенциально убивать пациента, заключается в том, что они способны ускользать от иммунной системы. "Они пролетают под радаром нашей иммунной системы", - говорит Кук.
Почему нельзя создать вакцину против всех видов рака?
Часто считается, что вакцины предотвращают заболевание, а не лечат от него. Но у участников испытаний BioNTech и других программ по созданию вакцин против рака уже диагностирована прогрессирующая меланома. При наблюдении за некоторыми типами рака, к которым, в частности, относится меланома, можно обнаружить, что они вызывают в человеческом организме определенные изменения, рассказывает доктор Кук.
Именно этот подход и использовала в своих исследованиях компания BioNTech. Ее ученые выявили четыре специфических для рака антигена. Более 90 процентов меланом влекут за собой появление у пациентов хотя бы одного из этих антигенов.
Но создание единой вакцины для борьбы с другими видами рака - сложная задача. "Особенность рака состоит в том, что подавляющее большинство изменений, которые влечет за собой какой-либо конкретный тип этого заболевания, уникальны, и больше нигде не встречаются, - объясняет Дэвид Браун, врач-ученый из Института онкологии имени Дана-Фарбер в Гарварде. - Общие изменения в организмах пациентов, больных раком, минимальны".
Это означает, что вакцина должна разрабатываться индивидуально для каждого из видов рака. Браун работает с пептидными вакцинами для борьбы с раком почки и рассказывает, что "мишени", поражать которые иммунная система должна научиться с помощью вакцины, у всех пациентов разные - даже если они больны одним и тем же видом рака.
"Мы пытаемся применить более персонализированный подход, своего рода высокоточную иммунную терапию, смысл которой состоит в том, чтобы создать индивидуальную вакцину для каждого пациента", - говорит Браун в беседе с DW. Такой же подход, по его словам, лежит в основе технологии разработки мРНК-вакцин.
В этом случае ученые проводят секвенирование ДНК и РНК опухоли пациента и выясняют, в чем ее особенность и уникальность. "Затем вы сравниваете ее с нормальной тканью и пытаетесь понять, где именно кроется различие между ней и этим конкретным видом рака", - рассказывает доктор Джон Кук из Хьюстонского методистского центра сердца и сосудов.
Ученые надеются, что, в зависимости от типа рака, возможно, удастся разработать профилактические вакцины для тех, кто подвержен риску развития определенных видов этого заболевания. К примеру, у людей с мутацией гена BRCA 2 существует высокая опасность развития рака молочной железы.
Над созданием такого препарата работает группа биологов-онкологов из Хьюстонского методистского центра. Джон Кук говорит, что в настоящее время ведутся доклинические испытания на животных белковой вакцины, а следующим шагом должны стать тесты вакцины на основе RNA.
Ставка на мРНК-вакцины
Надежда на создание мРНК-вакцин против различных заболеваний у ученых появилась еще до того, как эти вакцины продемонстрировали успех в борьбе с коронавирусом.
"Вакцины по технологии РНК гораздо легче производить, - говорит Джон Кук. - Многие вакцины созданы на основе белка, но в случае с мРНК-вакцинами ученым нужно всего лишь написать код для белка, а не создавать сам белок".
Филипп Шарп, профессор биологии Массачусетского технологического института, в 1993 году стал одним из лауреатов Нобелевской премии по физиологии и медицине за открытие "прерывистой" структуры генов и сплайсинга РНК в 1970-х годах. Именно его работа предшествовала созданию мРНК-вакцин против ковида, которыми сегодня прививают людей во всем мире.
"Каждый, кто когда-либо экспериментально изучал РНК, знает, что ваша кожа покрыта нуклеазами, которые ее разрушают, ваша кровь полна нуклеаз, которые ее разрушают", - говорит Шарп в беседе с DW. То, что ученые нашли способ защитить РНК и произвести ее в количестве, достаточном для использования в качестве вакцины, является большим техническим прорывом, считает ученый.
Доктор Джон Кук не очень-то надеется на создание универсальной вакцины от рака, но верит в то, что, как минимум, некоторые его виды удастся победить - так же, как это произошло с целым рядом инфекционных заболеваний. "В нашем арсенале может появиться еще одно оружие против рака", - уверен он.
Смотрите также: