Как работают вакцины от рака?

Фармкомпания Moderna обещает к 2030 году работающие вакцины от рака, сердечно-сосудистых и аутоиммунных заболеваний и уже представила первую из них — от меланомы. Ее конкурент BioNTech анонсирует несколько противораковых вакцин к тому же году. Причем планирует производить их в Израиле. Разбираемся в особенностях этих препаратов, которые не предотвращают болезнь, но лечат.

Главный врач Moderna Пол Бертон заявил журналистам The Guardian, что уже через пять лет фармкомпания сможет предложить лечение от всех видов заболеваний, в том числе ряда сердечно-сосудистых и аутоиммунных, а также – нескольких видов рака. Более того, ожидается, что одна вакцина сможет побороть сразу все респираторные инфекции, в том числе Covid, грипп и респираторно-синцитиальный вирус.

«У нас будет вакцина, и она будет очень эффективной, и спасет многие сотни тысяч, если не миллионы жизней», — сказал Пол Бертон.

От вирусов, рака, больного сердца

Речь о так называемых мРНК вакцинах, которые сейчас находятся на пике популярности. Их разработка сильно продвинулась вперед благодаря пандемии коронавируса. Многие прививки от Covid-19 были сделаны именно по этой технологии, которая позволяет получить препарат значительно быстрее.

Чтобы понять, как это работает, надо объяснить, что такое мРНК. Это своего рода чертеж, план для сборки конкретного белка внутри клетки. Если сделать много копий мРНК, кодирующих определенный белок вируса, защитить их крошечными капельками жира и ввести в организм, то они попадут в клетки и заставят их собирать по этому чертежу чужеродный белок. Его заметит и запомнит иммунная система.

Недавно ученые факультета естественных наук Тель-Авивского университета первыми в мире сделали на основе этой технологии антибактериальную вакцину. Это было сложнее, потому что в отличие от вирусов бактерии производят свои белки сами, а не заставляют работать человеческие клетки.

В январе Moderna объявила о результатах клинического испытания своей экспериментальной мРНК вакцины против респираторно-синцитиального вируса. Ученые оценили ее эффективность для предотвращения как минимум двух симптомов, таких как кашель и лихорадка, у взрослых в возрасте 60 лет и старше в 83,7%. Благодаря такому результату FDA присвоило вакцине статус прорывной терапии. Это означает, что ее рассмотрение регулирующими органами будет ускорено.

Кроме того, Moderna представила экспериментальную противораковую мРНК вакцину, которая лечит меланому. В декабре компания отчиталась в успешном прохождении второй фазы клинических испытаний. В них участвовали 157 пациентов с меланомой 3 и 4 стадии. Вакцина снизила риск рецидива и смерти на 44%. Испытания продолжатся в этом году. Но уже в феврале FDA присвоило и этой разработке статус прорывной.

В случае с раком синтезированная в лаборатории мРНК кодирует аномальные белки на поверхности раковых клеток. Попав в организм, она заставляет здоровые клетки массово производить их и тем самым привлекает к белку внимание иммунной системе. То есть это не прививка, предупреждающая болезнь, а способ лечения уже заболевшего человека.

Поэтому такая вакцина разрабатывается для каждого конкретного пациента индивидуально. Сначала врачи берут биопсию опухоли и отправляют в лабораторию, где проводят тест на определение генетических мутаций.

Затем алгоритмы машинного обучения определяют, какие из этих мутаций вызывают рост раковых клеток и какие именно части аномальных белков, связанных с этими мутациями, с наибольшей вероятностью могут вызывать реакцию иммунной системы. Дальше на основании результатов и производится молекула мРНК для будущей персонализированной вакцины.

С сердечно-сосудистыми заболеваниями мРНК-вакцины борются несколько иначе. Один из таких препаратов разработки Moderna предназначен для доставки в клетки инструкций по сборке фактора роста эндотелия сосудов. Это вещество стимулирует рост капилляров и увеличивает их плотность в поврежденной сердечной мышце.

Лекарство из Иерусалима

Другая фармкомпания, немецкая BioNTech, собирается в течение двух-трех лет построить целый завод в Иерусалиме по производству мРНК вакцин от рака. Он разместится на 2,8 га в парке высоких технологий Хар-Хотзвим.

Уже сейчас BioNTech готовит в Великобритании клинические испытания вакцины для нескольких видов рака, в том числе груди, легких и поджелудочной железы. Их будут применять после онкологических операций для уничтожения метастазов. Великобритания обязалась представить 10 тысяч пациентов до конца 2030 года.  В сентябре 2023-го начнется отбор добровольцев.

Стоит отметить, что это не первые испытания мРНК вакцин от рака. И зачастую они заканчиваются неудачей. Главная проблема метода в том, что разные опухолевые клетки одного и того же человека могут довольно сильно отличаться генетически и, соответственно, по составу белков. Существующие мРНК вакцины кодируют до 20 разных узнаваемых для иммунных клеток фрагментов белка опухолевой клетки. Но и этого часто недостаточно.

К такому выводу пришли китайские ученые Национального института по Контролю за продуктами питания и лекарствами во главе с Цин Хэ, опубликовавшие прошлым летом обзор всех имеющихся вакцин от рака. На тот момент уже сотни таких средства прошли клиническую оценку, но FDA одобрило только три из них. И все три были сделаны не по технологии мРНК.

Первая, TheraCys®, предназначена для лечения рака мочевого пузыря. Она стимулирует иммунный ответ и вызывает воспаление стенки этого органа, что, в свою очередь, разрушает раковые клетки в нем. Вторая, Provenge®, призвана бороться с определенным видом метастатического рака предстательной железы. Но результаты дает скромные — продлевает медиану выживаемости на 4,1 месяца по сравнению с пациентами, получавшими плацебо.

Третий препарат Imlygic® представляет собой генетически модифицированный вирус герпеса. Он способен размножаться только на опухолевых клетках, причем накопление вирусных частиц сопровождается разрывом этих клеток. Одновременно с этим бурное размножение вируса привлекает к опухоли внимание иммунной системы пациента. Медиана общей выживаемости пациентов составила 23,3 месяца

На фоне этих довольно скромных успехов фармкомпании возлагают большие надежды именно на мРНК-технологии.

«Такую вакцину можно будет применять ко всем видам заболеваний, будь то рак, инфекционные, сердечно-сосудистые, аутоиммунные заболевания или любые другие редкие болезни. У нас есть исследования во всех этих областях, и они показали огромные перспективы, — заявил журналистам Бертон. — Предполагаю, что через 10 лет мы приблизимся к тому, чтобы научиться определять генетическую причину болезни и относительно просто исправлять и восстанавливать эту поломку с помощью технологии мРНК».

Бертон надеется наладить успешное лечения даже редких заболеваний, против которых медицина пока бессильна.

Анастасия Адаховская, Источник: https://detaly.co.il/, «Детали». Фото: Depositphotos.com