В отличие от традиционных методов лечения рака, я.е., хирургия, химиотерапия и лучевая терапия, иммунотерапия рака использует иммунную систему для борьбы с раком. «Теперь мы знаем, что наша иммунная система сама способна распознавать рак и принимать меры для борьбы с ним», — пояснил профессор Угур Сахин. "К сожалению, обычно он не может контролировать опухоль. Поэтому одна очевидная стратегия — стимулировать иммунную систему таким образом, чтобы она могла ограничивать рост опухоли и уничтожать злокачественные клетки.«Также давно известно, что каждая опухоль имеет свой собственный генетический отпечаток, включающий многочисленные генетические изменения.
Инновационная концепция индивидуализированной иммунотерапии рака направлена на выявление этих мутаций в опухоли, расшифровку ее генетического плана посредством секвенирования и — используя этот план в качестве шаблона — для производства синтетической вакцины, специфичной для опухоли и, следовательно, для пациент. Затем эта вакцина будет контролировать и тренировать собственную иммунную систему организма, чтобы она могла целенаправленно бороться с раком. «Реализации этого многообещающего подхода до настоящего времени мешал тот факт, что опухолевые мутации сильно различаются от пациента к пациенту, а это означает, что создание вакцин по запросу — очень сложная процедура», — добавил Сахин. "Благодаря нашему недавнему исследованию мы нашли способ обойти эту проблему и продемонстрировать, какую форму может принять практическая стратегия с приемлемыми затратами. Мы описываем как фундаментальные иммунологические открытия, так и технологические достижения, которые должны позволить нам предоставлять действительно персонализированную иммунотерапию онкологическим больным."
В доклинических экспериментах исследователи сначала изучили мутации в трех разных типах опухолей — рак кожи, рак толстой кишки и рак груди — и определили их генетические модели с помощью секвенирования.
Их цель состояла в том, чтобы выяснить, какие мутации имеют отношение к иммунотерапии, т.е.е., мутации, которые в принципе могут распознаваться иммунной системой. Команда из Майнца смогла впервые продемонстрировать, что до 20 процентов всех мутаций могут вызывать иммунный ответ. "Мы обнаружили это, оставаясь непредвзятыми и изучив весь репертуар механизмов иммунной защиты. Это был важный фактор нашего успеха », — сказал Сахин. "Потому что, как ни удивительно, большинство опухолевых мутаций выявляются не обычными подозреваемыми, естественными клетками-киллерами, а так называемыми вспомогательными клетками.
Такая высокая доля соответствующих мутаций, в свою очередь, важна для широкой применимости подхода, поскольку многие типы опухолей, таким образом, имеют достаточно точек атаки и, по-видимому, в принципе поддаются лечению."
На втором этапе команда рассмотрела, как они могут реализовать эти новые идеи на практике и как можно проще и надежнее идентифицировать соответствующие мутации. Для этого они разработали биоинформатический алгоритм. «Как только соответствующие мутации будут идентифицированы, мы сможем использовать эту информацию для создания индивидуального лекарства без чрезмерных усилий», — заявил Сахин. Они решили использовать так называемые рибонуклеиновые кислоты (мРНК) для синтеза вакцин.
С помощью отпечатка пальца генетической мутации они обеспечивают своего рода шаблон для производства мРНК-вакцин. Исследователи использовали генетическую информацию о десяти мутациях, а не об одной мутации для процесса синтеза, чтобы они могли атаковать опухоль, так сказать, в нескольких местах одновременно, гарантируя, что она будет менее способна к сопротивлению. Фактически, использование этого подхода на животной модели привело к эффективному регрессу и устранению опухолей. РНК-вакцины не вызывают постоянных генетических изменений в генетическом составе опухолевых клеток, но, проще говоря, устраняются после того, как они проделали свою работу по стимуляции и инструктированию иммунной системы организма. «Все это показывает, что производство индивидуальных вакцин для лечения рака по требованию на самом деле возможно и осуществимо», — подчеркнул профессор Угур Сахин.
Исследователи также смогли идентифицировать совпадающие типы и случаи соответствующих мутаций в опухолях человека. Их результаты будут дополнительно проверены в международном клиническом исследовании злокачественной меланомы, в котором Исследовательский центр рака кожи Рейн-Майн Медицинского центра Университета Йоханнеса Гутенберга в Майнце (JGU), возглавляемый доктором. Кармен Локай будет участвовать.
Планируются дополнительные клинические испытания.
«Мы систематически применяем трансляционный подход к исследованиям», — подчеркнул профессор Ульрих Форстерманн, главный научный сотрудник Медицинского центра Университета Майнца. «Текущий исследовательский проект впечатляюще демонстрирует успех этой стратегии, поскольку он является превосходным примером воплощения результатов в терапии.
Результаты фундаментальных иммунологических исследований были преобразованы в практическую клиническую стратегию.Профессор Бабетта Саймон, главный врач и председатель Медицинского центра Университета Майнца, добавила: «Такое быстрое развитие« от скамьи к постели »- уникальная особенность университетской медицины. Это гарантирует, что мы сможем как можно быстрее донести до пациентов последние результаты фундаментальных исследований."