Гелевая вакцина
Острый миелоидный лейкоз (ОМЛ) – онкологическое заболевание крови, возникающее в костном мозге. Химиотерапия была стандартным лечением ОМЛ в течение более 40 лет, она часто приводит к ремиссии, но полностью устранить раковые клетки удается крайне редко. Поэтому почти у половины пациентов случается рецидив заболевания. Агрессивное лечение после ремиссии, например, химиотерапия в высоких дозах или трансплантация костного мозга, может снизить вероятность рецидива, но пациенты с ОМЛ настолько ослаблены, что плохо переносят эти процедуры.
Группа исследователей разработала альтернативное лечение, которое потенциально способно полностью уничтожить клетки ОМЛ. Инновационная инъекционная вакцина на основе биоматериала в сочетании со стандартной химиотерапией привела к полному и длительному выздоровлению и формированию иммунитета к ОМЛ у мышей. Исследование было проведено в Гарвардском университете.
Группа ранее разработала вакцины против сОлидных опухолей, а теперь исследователи решили проверить эту же технологию для лечения опухолей крови, в частности, ОМЛ.
Вакцина против ОМЛ состоит из криогелевой матрицы, которая содержит биомолекулы для привлечения и активации дендритных клеток организма. Они могут инициировать иммунный ответ против раковых клеток и обеспечивать длительный иммунитет к заболеванию. Источник: Wyss Institute.
Хитрый криогель
Новая вакцина представляет собой малоразмерный криогелевый каркас, выполненный из двух материалов – полиэтиленгликоля и альгината, которые были сшиты вместе для образования матрицы. Биомолекулы двух цитокинов (GM-CSF и CpG-ODN) были встроены в каркас, чтобы привлечь дендритные клетки организма и активировать их. Также вакцина содержит один или несколько антигенов, специфичных для клеток ОМЛ – фрагменты погибших клеток ОМЛ либо часть белка WT-1, который клетки ОМЛ экспрессируют на своей поверхности). Активированные дендритные клетки забирают антигены из места вакцинации и представляют их Т-клеткам, заставляя находить и уничтожать клетки ОМЛ. Происходит выздоровление и защита от рецидива.
Чтобы проверить эффективность криогелевой вакцины, ее ввели под кожу здоровым мышам. Это привело к росту числа активированных T-лимфоцитов. Затем вакцину ввели мышам, получившим инъекцию клеток ОМЛ для имитации начала заболевания. Мыши, получившие жидкую форму вакцины либо криогель без биомолекул, умерли в течение 60 дней, в то время как мыши, получившие криогелевую вакцину, выжили. Выжившим животным повторно ввели порцию клеток ОМЛ через 100 дней, и у них не развились признаки заболевания. Это доказывает, что вакцина успешно защитила их от рецидива.
Поскольку ОМЛ происходит из костного мозга и раковые клетки могут «прятаться» там, чтобы избежать действия химиотерапии, группа произвела анализ костного мозга мышей. У мышей, вакцинированных криогелем, было обнаружено большое количество активных Т-лимфоцитов и отсутствовали следы клеток ОМЛ. Когда костный мозг этих мышей трансплантировали здоровым грызунам, а затем подсадили им клетки ОМЛ, все мыши-реципиенты выжили, в то время как контрольная группа мышей умерла от ОМЛ в течение 30 дней. Результат указывает на устойчивость иммунной защиты от ОМЛ.
Неожиданная находка
Чтобы более точно имитировать клинический сценарий развития ОМЛ у человека, команда ввела криогелевую вакцину мышам, у которых был ОМЛ, одновременно со стандартным курсом химиотерапии. Ответ активированных Т-лимфоцитов был в шесть раз выше у мышей, получавших комбинированную терапию, чем у мышей, получавших химиотерапию и жидкую форму вакцины. То есть криогель был гораздо более эффективным средством доставки активирующих биомолекул в иммунную систему.
Удивительно, что в сочетании с химиотерапией криогелевая вакцина была эффективной даже без антигенного компонента. Как оказалось, активированные вакциной дендритные клетки собирали фрагменты разрушенных химиотерапией опухолевых клеток и использовали их для инициации Т-лимфоцитов.
Работа над криогелевой вакциной продолжается по нескольким направлениям. Исследователи изучают, как ее можно комбинировать с технологией секвенирования для выявления антигенов, специфичных для рака конкретного пациента и создания высоко персонализированной вакцины, а также исследуют потенциальные возможности взаимодействия с Т-клетками.
Статья N.J.Shah et al. A biomaterial-based vaccine eliciting durable tumour-specific responses against acute myeloid leukaemia опубликована в журнале Nature Biomedical Engineering.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Wyss Institute: A solid vaccine for liquid tumors.