Імунітет повинен знищувати ракові клітини, але робить він це не завжди ефективно. У цьому йому можна допомогти, якщо навчити імунні клітини дізнаватися унікальні особливості пухлини.
Вбити ракову клітку можна, отруївши її якимось ліками, або ж за допомогою імунної системи. Імунітет здається більш кращим інструментом, оскільки це власна зброя організму, а не чужорідний хімікат, і, крім того, він може виявитися більш ефективним, ніж хіміотерапія - імунні агенти здатні знайти злоякісні клітини, де б ті не ховалися.
Якщо почати згадувати всі роботи, присвячені імуннотерапії раку, які вийшли хоча б за останній рік, то вийде досить об'ємна книга - тема користується величезною популярністю і серед лікарів-онкологів, і серед імунологів, і серед тих, хто займається «чистою» молекулярною біологією. І всі вони намагаються вирішити одну проблему: як нацькувати імунні клітини на пухлину. Взагалі кажучи, імунна система повинна боротися не тільки з інфекціями, але і з неправильними клітинами. Їх можна дізнатися за характерними білками, що сидять на мембрані і не схожим на звичайні молекули здорових клітин. Однак проблема в тому, що рак, по-перше, може маскуватися від імунної атаки, а, по-друге, злоякісні клітини все-таки багато в чому схожі на звичайні. Є небезпека, що імунна система через недостатньо точне налаштування почне знищувати і здорові тканини теж, що і змушує імунітет дивитися на рак як би крізь пальці.
Дослідники з Вашингтонського університету в Сент-Луїсі запропонували спосіб, який допомагає імунній системі правильно атакувати ракові клітини; більш того, новий метод відкриває шлях до створення індивідуальних протиракових вакцин. Відомо, що розпізнавання злоякісних аномалій та інфекцій відбувається за посередництва дендритних клітин: вони захоплюють із зовнішнього середовища сумнівні молекули, переробляють їх певним чином, а потім в буквальному сенсі показують їх Т-клітинам: все разом називається презентацією антигену. Т-клітини, отримавши молекулярні інструкції від дендритних клітин, відкривають полювання на виявлених шкідників, серед яких можуть бути і клітини пухлини.
Щоб навчити імунітет розпізнавати тільки злоякісні клітини і не чіпати здорові, Беатріс Каррено (Beatriz Carreno) і її колеги проаналізували меланомні клітини на предмет мутантних білків, які є в меланомі, але немає в здорових клітинах шкіри. Матеріалом послужили зразки пухлин, видалені хірургічним шляхом у трьох хворих. Для кожного з них вийшов список із семи мутантних білкових фрагментів - мутації в них могли відрізнятися у різних людей, але, повторимо, у здорових клітин ці ж самі білки нічого такого в собі не мали. Варто також додати, що при відборі ракових пептидів враховували і їх здатність взаємодіяти з рецепторами імунних клітин - перевагу віддавали тим, які найміцніше з ними зв'язувалися.
Потім наступав другий етап: обрані білкові фрагменти з мутаціями синтезували штучно і додавали до культури імунних дендритних клітин, які отримали від самих пацієнтів. (Одна з причин популярності дендритних клітин криється саме в тому, що їх легко навчити всьому, чому потрібно, прямо в пробірці.) Клітинам давали час на те, щоб обробити ракові молекули і підготуватися до їх демонстрації імунним напарникам, після чого повертали хворим.
Від звичайної вакцинації процедура відрізнялася тим, що в організм вводили не самі чужорідні молекули, не шматки збудника хвороби, а імунні клітини, належним чином виховані в пробірці. Перевага таких клітин у тому, що їм показували тільки ракові білки, і тепер вони не повинні були плутатися між ознаками злоякісних і здорових клітин. Крім того, їх вчили розпізнавати лише ті молекули, які можуть зустрітися саме у конкретного хворого, так що захисна реакція тут буде індивідуальною, націленою проти конкретної пухлини.
Протягом 20 тижнів кожному добровольцю тричі вводили вакцину, а потім оцінювали рівень Т-клітин, що активувалися проти раку. Дійсно, їх кількість зростала на 8-9 тиждень після завершення курсу вакцинації - тобто імунітет був готовий шукати і знищувати пухлину, керуючись фрагментами білків, які відбирали для «навчання» дендритних клітин. Не всі пептиди стимулювали активність Т-клітин, але при всьому при тому діапазон антиракової реакції виходив досить широким - тобто імунна система могла специфічно ловити злоякісні клітини, користуючись широким набором молекулярних ознак.
Щоправда, отримані результати псує одна ложка дихання: Число Т-клітин, готових битися з раком, було все ж невелико, у хворих же часто немає часу на те, щоб чекати, коли імунна система розгойдається. З цією проблемою стикалися всі, хто намагався створити протипухлинну вакцину. Правда, досі отримати намагалися якраз неспецифічну вакцину, а в такому випадку імунні клітини реагують, до всього іншого, і на ті білки, які є і у хворих, і у здорових клітин - що, в свою чергу, включало «гальмівний механізм», що захищає нас від аутоімунної реакції. Однак при тій схемі, що описана вище, імунним клітинам нічого боятися, що вони попсують здорові тканини, так що, ймовірно, тут буде простіше домогтися сильної імунної відповіді. Не варто забувати і те, що такий спосіб дозволяє нацькувати імунні клітини на різні мутантні білки - навіть на ті, які вони при природній імунній відповіді не помітили б. Але, так чи інакше, остаточно судити про перспективи індивідуалізованої вакцинації можна буде тільки після додаткових клінічних експериментів.
Стаття з результатами досліджень опублікована в Science.