Наночастицы против рака: новая вакцина показала высокую эффективность в доклинических испытаниях
Исследователи из Массачусетского университета в Амхерсте разработали вакцину на основе наночастиц, которая, по их словам, успешно предотвратила развитие рака у 88% мышей в ходе клинических испытаний. Как сообщается в исследовании, опубликованном в журнале Cell Reports Medicine, вакцина продемонстрировала высокую эффективность против трёх агрессивных типов рака: меланомы, протоковой аденокарциномы поджелудочной железы и трёхкратного негативного рака молочной железы. Кроме того, она предотвратила смертельное распространение опухолей на другие органы.
Руководитель научной группы Прабхани Атукорале, доцент кафедры биомедицинской инженерии, пояснила, что команда создала специализированные наночастицы, которые действуют как «суперадъюванты». Их задача — обучить иммунную систему распознавать и уничтожать раковые клетки до того, как опухоли смогут сформироваться. Наночастицы, изготовленные из липидов и холестерина, имеют размер около 50 нанометров и сферическую форму. Они доставляются в организм вместе с пептидными или белковыми антигенами.
Вакцина работает, имитируя то, как естественные патогены вызывают мощный иммунный ответ. Традиционные вакцины часто сталкиваются с проблемой несовместимости перспективных адъювантов на молекулярном уровне. Команде из UMass удалось решить эту проблему, создав липидные наночастицы, способные стабильно упаковывать и доставлять несколько иммуноактивных соединений одновременно.
Исследователи провели два взаимодополняющих исследования для проверки эффективности своей вакцины. В первом испытании с использованием хорошо изученных антигенов меланомы 80% вакцинированных мышей остались без опухолей и пережили весь 250-дневный период исследования. Для сравнения, все невакцинированные мыши и мыши, получившие традиционные вакцины, развили опухоли и погибли в течение 35 дней. Второе исследование использовало более практичный подход, применяя убитые раковые клетки, полученные непосредственно из опухолевых масс, в качестве материала для вакцины. Этот метод устранил необходимость в сложном генетическом секвенировании для идентификации специфических раковых антигенов. Результаты были впечатляющими для всех трёх типов рака: отторжение опухоли составило 88% для рака поджелудочной железы, 75% для рака груди и 69% для меланомы.
Что особенно важно, вакцина предотвратила метастазирование — распространение рака на отдалённые органы, которое является причиной подавляющего большинства смертей от рака. Когда исследователи подвергли вакцинированных мышей системному воздействию раковых клеток, чтобы смоделировать метастазы, ни у одной из защищённых особей не развились вторичные опухоли, в то время как у всех невакцинированных мышей они появились.
Успех вакцины объясняется генерацией мощного Т-клеточного ответа, который создаёт длительный «иммунитет памяти» по всему организму. Гриффин Кейн, первый автор исследования и постдокторант, отметил, что формула вызывает интенсивную иммунную активацию, заставляя клетки представлять антигены и подготавливать Т-клетки для уничтожения опухоли. Платформенный подход означает, что одна и та же система наночастиц потенциально может работать против множества типов рака просто путём изменения включённых в неё специфических антигенов. Эта универсальность делает её особенно перспективной для людей с высоким риском, например, с генетической предрасположенностью или семейной историей определённых видов рака.
Атукорале и Кейн уже основали компанию NanoVax Therapeutics для продвижения этой технологии в сторону клинического применения. Хотя результаты выглядят чрезвычайно многообещающе, стоит отметить, что модели рака у мышей часто не в состоянии уловить всю сложность человеческих онкологических заболеваний. Однако Атукорале считает, что их работа отличается, поскольку фокусируется на профилактической вакцинации здоровых мышей до появления опухоли, что, по её мнению, позволяет избежать некоторых трудностей перевода результатов на человека. Несмотря на то, что испытания на людях потенциально остаются на расстоянии нескольких лет, это новое исследование может представлять собой важное доказательство концепции для иммунотерапии профилактики рака. В дальнейшем команда планирует расширить свою работу на терапевтические применения для существующих раковых заболеваний.