Cможет ли новая нановакцина победить рак?

У пациентов, страдающих онкологическими заболеваниями, возможно, появилась надежда!

Нановакцина сможет победить рак?

На сайте Лента.ру 8 февраля 2017 года была опубликована новость, рассказывающая о разработках ученых Национального института биовизуализации и биоинженерии США, касающихся нановакцины, способной победить рак. Иммунная система организма распознает и атакует атипичное разрастание тканей благодаря органическому веществу, транспортировку которого в лимфоузлы осуществляет белок альбумин. Первоисточником новостной статьи является журнал Nature Communications, также кратко достижение исследователей освещает MedicalXpress.

Основным веществом созданной вакцины являются белки – антигены, влияющие на лимфатическую систему человека и способствующие распознаванию злокачественных процессов разных форм. Такого эффекта ученые достигли, добавив специальный краситель Evans blue к антигенам. Это вещество соединяется с белком – альбумином, который содержится в крови и продуцируется печенью. Для усиления иммунного ответа антигены соединили с фрагментом ДНК небольшого размера.

Органическое вещество, которое создали ученые, назвали альбуминсвязывающей вакциной (AlbiVax). Ее действие заключается в том, что после введения вакцина соединяется с белком, находящимся в сыворотке крови и обеспечивающим транспортировку вакцины в лимфоузлы. Благодаря этому увеличивается концентрация лимфоцитов в пораженной области, и начинается активная борьба с раковыми клетками.

Новая вакцина прошла тестирование на различных видах опухоли, была испробована на мышах. Наблюдали семеро мышей с раком тимуса, им провели вакцинацию трижды с перерывом в 14 дней. Через 70 дней после проведенной вакцинации подопытным мышам подсадили раковые клетки. За четыре месяца заболели и погибли лишь два грызуна. Оставшимся пяти снова внедрили клетки злокачественной опухоли, за полгода потеряли только одну мышь, четверо выжили.

Таким образом, эксперимент на грызунах доказал, что вакцина работает и может купировать рост раковых клеток.

 

Приводим перевод с английского языка статьи «Engineers use natural protein as nanoshuttle for anti-cancer vaccines»: 

Опыт использования собственного белка организма альбумина, как средства доставки противораковых вакцин в очаг поражения.

В качестве перспективного направления лечения рака выступает использование нановакцин, хотя в настоящее время их повсеместное клиническое применение остается проблематичным из-за сложностей при массовом производстве, контроле безопасности и качества. Инженеры-биомедики, работающие в Национальном институте биомедицинской визуализации и биоинженерии США, занимаются разработкой современной технологии, которая призвана помочь эффективной связи нановакцины с белком организма альбумином. Он осуществляет доставку нанокомплексов в лимфатические узлы. Так запускается мощная иммунная реакция, направленная на уничтожение самых различных видов опухолей.

Опытные исследования проводились на лабораторных мышах. Использование натурального белка в качестве универсального переносчика вакцин — это новое и перспективное направление в сфере современной иммунотерапии, направленной на лечение рака у людей.
Предназначенные для выработки иммунного ответа против раковых заболеваний нановакцины состоят из двух основных компонентов:

  1. Фрагмент, отвечающий за доставку вакцины до места применения.
  2. Часть, отвечающая за активацию иммуноцитов для специфического их воздействия на опухоль.

Автор разработки доктор медицинских наук Гужи Чжу (Guizhi Zhu) из Лаборатории молекулярной визуализации и наномедицины дал пояснения, в которых акцентировал внимание на том, что разработанная вакцина связывается с белком альбумином, который транспортируется через лимфатические узлы. При связывании с альбумином вакцина естественным образом доставляется в лимфатические узлы, так что не возникает необходимости вводить чужеродное средство доставки лекарства. Если учитывать существующую проблему масштабного производства и долгосрочной безопасности, то новый подход, как замечает Гужи Чжу, предлагает приемлемую альтернативу, чтобы быстрее появилась возможность использования нановакцин в массовой клинической практике. Оригинал текста работы ученого можно прочитать в издании Nature Communications за декабрь 2017 года.

Принцип действия нановакцины

Всего было предложено несколько нановакцин, каждая из которых отличается антигеном — составляющей частью, действующей как стимулятор иммуноцитов, уничтожающих раковые клетки. Также для каждого антигена была предусмотрена компактная молекула красителя, получившая название Evans blue (EB). Данный краситель соединяется в организме с альбумином и применяется в медицинской практике уже на протяжении многих лет. Комплекс вакцины с красителем, который способен быстро связываться с альбумином, получил название альбуминсвязывающая вакцина (AlbiVax). Дополнительно нановакцина включает маленький фрагмент ДНК, связанный с красителем. Он играет роль «сигнала опасности», который помогает усилить иммунный ответ.

Таким образом, полная связка состоит из антигена и фрагмента ДНК, каждый из которых связан с молекулой красителя. После введения в организм комплекса эти элементы соединяются с альбумином, поэтому к вакцине применяется такое понятие, как самосборная. Несущий на себе антиген и ДНК альбумин попадает в лимфоузлы, где антиген активирует иммунные клетки, специфически действующие на опухоль. При этом ДНК делает более мощной иммунную атаку.

Точки приложения нановакцины AlbiVax

Вакцины были проверены на разных видах опухолей несколькими способами. В одном эксперименте здоровые мыши прививались от опухоли тимуса трижды с 2-недельным перерывом. На 70 сутки 7 иммунизированных мышей заражались опухолевыми клетками. При этом 5 из них остались живы дольше 4 месяцев. Далее им снова вводилась большая доза опухолевых клеток, и 4 из 5 мышей прожили в результате более полугода. Согласно анализу крови, после последней иммунизации через 4 месяца у животных еще циркулировали иммуноциты, убивающие опухолевые клетки тимуса.

Также вакцина применялась в отношении рака толстой кишки, поражающего человека. Опухолевые клетки вводились мышам, оседая преимущественно в легких. После их обнаружения там через 6 дней подопытным вводилась вакцина. В результате у 6 из 10 мышей на протяжении 4 месяцев отмечалась полная регрессия опухоли легких.

Опыты показали, что нановакцина AlbiVax способна создавать иммунитет у подопытных мышей к опухоли на период до 6 месяцев, что составляет значительную часть жизни животных, составляющую примерно два года.

Доктор медицинских наук Гужи Чжу, занимающийся разработкой нановакцины, уверен, что белок альбумин представляет из себя чрезвычайно интересный для науки материал и изучается на предмет доставки в организме лекарственных средств с использованием различных технологий вот уже на протяжении более 40 лет. Если проводить сравнение с другими аналогичными разработками, то рассмотренная в данной статье запатентованная методика основывается на применении клинически безопасного красителя.

Это обстоятельство, говорит ученый, делает предложенную технологию чрезвычайно перспективной для возможного перевода в клиническую практику. Опыт получения альбуминсвязывающей вакцины может с большим успехом перениматься для разработки любой молекулярной вакцины и использоваться в молекулярной терапии.

Данный перевод выполнен специально для сайта ONKO-HELP.

Ссылка на основную публикацию