Від партнерів
Від партнерів


Протипухлинні вакцини - перспективне терапевтичне направлення у онкології

Р. П. Потебня До. м. зв., заступник директора з роботи Інституту експериментальної патології, онкології і радіобіології їм. Р. Є. Кавецького АН України, р. Київ Обмежені можливості лікування поі онкологічних захворювань методами хірургії, хіміотерапії, променевою і гормональної терапії роблять актуальними пошук і розробку інших засобів збереження таких хворих. У частковості, великі надії пов'язують із розвитком методів імунотерапії, з найбільш перспективне створення протипухлинних вакцин. Ще Пауль Ерліх, одне із родоначальників сучасної медицини, бачив у них ключі до рішенню проблем злоякісних новоутворень. З тих пір минуло понад сто, досягнуть колосального прогресу у сенсі природи й механізмів розвитку злоякісних новоутворень, але сьогодні створення ефективних протипухлинних вакцин повністю зберігає свою значення і актуальність. Це підтвердив Світовий конгрес онкологів, який відбувся у Ріо-де-Жанейро 1998 року, у якому створення вакцин виділили як 1 із 3 найбільш перспективних напрямів в онкології (поруч із розробкою технології створення моноклональних протипухлинних антитіл і чинником харчування в профілактиці онкологічних захворювань).

Закономірності злоякісного зростання

Принцип дії протипухлинних вакцин полягає в посиленні протипухлинний захисту, закладених у природі імунітету здорової людини. Чому імунна система має не впорався зі злокачественно трансформованими клітинами і давно потребує зовнішньої допомоги? Проблема у природі самої пухлини і закономірності злоякісного зростання.

По-перше, пухлина відбувається з тканин організму, що її відмінність (ступінь чужорідності) від здорових клітин менш значно, щоб викликати виражений імунна відповідь. Опухольассоциированные антигени (ОАА) мають слабкої иммуногенностью на відміну антигенів бактерій чи вірусів, обнаруживающих більш виражені відмінності, тобто понад сильні антигенні властивості, які використовуються під час створення ефективних (антибактеріальних, противірусних) вакцин.

По-друге, в що формується пухлини діє механізм відбору клітин, здатних найефективніше протидіяти системі імунного нагляду, що підтримує виживання злокачественно трансформованих клітин та в такий спосіб сприяє формуванню їх клона.

По-третє, зросла пухлина гнітюче впливає імунітет і неабияк впливає загальне токсично впливає на організм хворого.

По-четверте, додається иммунодепрессивный ефект протипухлинний хіміотерапії і опромінення.

Перелічені чинники обумовлюють недостатність протипухлинного імунітету, саме: ускользание злоякісних клітин від імунного нагляду і підвищення його опірності дії механізмів імунітету зі збільшенням маси пухлини. Як свідчать розрахунки, при кількості пухлинних клітин на рівні 109 імунологічні захисні механізми виявляються неефективними. Між тим, на цю кількість клітин є близькими до мінімуму необхідного для прояви перших симптомів новоутворення. Попри безліч клітин 10’ пухлина клінічно не виявляє, хоч і проста до діагностики з допомогою визначення відповідних маркерів — ракового ембріонального антигену, СА-125 (при раку яєчників) та інших. Розуміння цих закономірностей дозволяє: зробити важливий висновок у тому, що використовувати імунотерапію необхідно на ранніх стадіях процесу, поки пухлина слабко озброєна власними чинниками захисту, або ж після максимального зменшення пухлинної маси (виконання про циторедуктивных операцій), як засіб противорецидивного і антиметастатического лікування, коли прогноз хвороби залежить від ефективного придушення уцілілих злоякісних клітин. Звідси випливає логічне висновок про можливості й перспективи застосування протипухлинних вакцин.

Протипухлинні вакцини та його місце у загальної стратегії лікування онкопатології

Сьогодні розроблено методи отримання протипухлинних вакцин і визначено би їхнє місце у спільній стратегії профілактики і лікування онкопатології. Подальші завдання полягають у цьому, щоби підвищити їх ефективність, зробити доступними для онкологічних хворих, включити в повсякденну лікувальну практику.

Протипухлинні вакцини містять ОАА, що стимулюють освіту цитотоксических антитіл і активацію цитотоксических лімфоцитів (ЦТЛ), спрямовані проти пухлини. Імуногенні ОАА може бути асоційовані з цілими чи лизированными пухлинними клітинами, і навіть отримані їх у частково чи повністю очищеному вигляді.

Впродовж останнього десятиліття відкрито безліч ОАА людини, було розпізнати ЦТЛ. Застосування генетичних і біохімічних підходів дозволило ідентифікувати три класу таких антигенів, більшість яких становлять пептиди, презентируемые Т-клеткам HLA-молекулами. Перший клас включає ОАА, які экспрессируются клітинами пухлин різних гістологічних типів, але відсутні у клітинах нормальних тканин (крім сім'яників). Другий клас — антигени, специфічні лише заради меланоми і нормальних меланоцитов, наприклад тирозинази, gp 100, gp 75. Третій класс — антигени, що у результаті унікальних точкових мутацій в генах, экспрессирующиеся у різних тканинах. Крім того, виявлено пухлинні антигени немеланомного походження. Список ОАА, було розпізнати ЦТЛ, постійно поповнюється.

Найпростіший спосіб виготовлення вакцин — використання интактных инактивированных пухлинних клітин (ОК) або аутологических (клітини того ж таки хворого, котрій і готується вакцина), або аллогенных (від різних пацієнтів). Клітини инактивируют іонізуючим випромінюванням. Інший спосіб виготовлення вакцин методично складніший й у отриманні екстрактів з ОК. Перевагою цих вакцин і те, що вони вимагають інактивації опроміненням, а окремі компоненти клітин, зокрема білки, більш адекватні, ніж интактные ОК, для фагоцитирования і процесингу макрофагами, що Росія може спричинить амплификации імунної системи. Сьогодні виготовляють вакцини з урахуванням окремих компонентів пухлинної клітини — пептидів, білків теплового шоку, полісахаридів та інших.

Ефективність протипухлинних вакцин можна посилити шляхом значного підвищення імуногенності пухлинних антигенів, яка досягається різними методами: хімічної модифікації з допомогою гаптенов, модифікації непатогенными вірусами і бактеріями, трансфекції генів, які кодують продукцію иммуностимулирующих цитокінів, як-от гранулоцит-макрофагальный колониестимулирующий чинник (ГМ-КСФ) та інші.

Здається, знайдені способи цілеспрямованого посилення антигенности пухлинних клітин, стимуляції адаптивного імунітету повинні спричинить розвитку цитотоксической протипухлинний реакції. Проте посилення антигенности є лише частиною вирішення цього питання, бо є й інші проблеми. Пухлина характеризується як множинністю своїх антигенів, а й підвищеної мутаційної активністю (нестабільністю геному) з подальшим посиленням ознак злоякісності. Цей процес відбувається супроводжується постійним зміною антигенного спектра, і можна явно припустити поява нових, недостатньо вивчених антигенів. Наприклад, підраховано, що з раку кишечника в людини спостерігається близько 11 тисяч порушень геному, які можуть слугувати причиною експресії аномальних чи сверхэкспрессии індивідуальних клітинних антигенів. У такі умови залишається найважливішим оптимальний вибір антигену (чи групи антигенів), виділені на створення штучної вакцини. Тут очевидне перевагу зберігається за аутовакцинами, що містять всього спектра антигенів, проти яких збираються виробити імунна відповідь, зокрема індивідуальні і стадиоспецифические антигени, що різнять розвиток пухлинного процесу в конкретного хворого.

Безумовно, аутовакцини мають слабкі боку, насамперед, їх використання це не дає задовільного результату попри всі захворюваннях. Доля кожного хворого великою мірою залежить від індивідуальних особливостей протипухлинного імунітету, тому результат застосування вакцин який завжди вдається передбачити. Хай не пішли, аутовакцина є сьогодні ефективним засобом специфічної імунотерапії пухлинної хвороби.

Використання мікробних чинників для стимуляції протипухлинного імунітету

Клінічна онкологія має великий політичний досвід використання мікробних чинників для стимуляції неспецифічного протипухлинного імунітету, передусім, це — вакцина БЦЖ. Наявні дані доводять ефективності аутовакцин. У розроблена й успішно застосовується (D. Berd et al., 1998) вакцина, джерело якої в модифікації аутологичных пухлинних клітин гаптеном динитрофенилом (ДНФ). Її виготовляються з клітин меланоми хворого (ДНФ-модифицированный антиген меланоми + БЦЖ) і запроваджують трикратно під шкіру. Вакцина ініціює унікальні реакції — розвиток запалення і розсмоктування окремих осередків метастазування меланоми. Виживання хворих значно вища, аніж за інші методи лікування (в частковості, терапії интерферонами, найефективнішою при меланоми).

Діяльність, виконаною у Європі (D.В. Vermorken et al., 1999) й опублікованій в англійському журналі Lancet, продемонстровані переконливі позитивні результати використання вакцини, виготовленої з операційного матеріалу рак товстого кишечника разом із БЦЖ. Таке лікування скорочує ризик розвитку рецидиву на 42-61%.

Згадані публікації, у яких описані найбільш відомі й докладно задокументовані випадки масштабного застосування аутовакцин, підбивають підсумок дослідженням та розробкам протягом останнього десятиліття. Тим більше що, в науково-дослідних установах України за, насамперед сьогодні в Інституті експериментальної патології, онкології і радіобіології їм. Р.Е. Кавецького, дослідження, створені задля створення аутовакцин, проводяться вже зібрано понад 20 років, а перші дані про результати використання таких вакцин у клінічній практиці отримані ще на початку 80-х.

Пріоритет у цій галузі належить професору Д.Г. Затуле та її учням. Їх версія дієвою аутовакцини пов'язана насамперед із вибором адъюванта, посилюючого імунна відповідь. Через війну вивчення властивостей різних мікроорганізмів як такого адъюванта був обраний Bacillus mesentericus AB-56. Роботи, виконані Д.Г. Затулой, дозволив встановити наявність в цього мікроорганізму властивостей протипухлинного антибіотика. Подальші дослідження підтвердили правильність цього вибору. У. mesentericus AB-56 успішно культивували на субстратах, містять пухлинну тканину, а ад'ювантна чинник, готовий до обробки пухлинного матеріалу, виділяли з його культуральної середовища. Цей чинник є білок з вираженої иммуногенной активністю: він викликає агглютинацию і смерть пухлинних клітин, а також підвищує імуногенність асоційованих з пухлиною антигенів.

Через війну застосування виготовленої у такий спосіб вакцини стимулюється активність механізмів протипухлинного імунітету: зростають активність натуральних кілерів і специфічних Т-лімфоцитів, і навіть рівень комплементзависимых цитотоксических антитіл, відзначається загальна активізація імунної системи, підвищується пролиферативный індекс центральних (вилочковая заліза) і периферичних (лимфоузлы, селезінка) органів імунітету, що свідчить про залучення в імунний процес мононуклеарных фагоцитів (дендритных клітин) із наступною стимуляцією лімфоїдної тканини. Вакцинація в післяопераційний період придушує життєздатність решти пухлинних клітин і такою шляхом запобігає чи уповільнює розвиток метастазів і рецидивів.

Через війну експериментальних досліджень, проведені протягом кількох років у Інституті експериментальної патології, онкології і радіобіології, створена і запропонована для клінічних випробувань протипухлинна вакцина першого покоління. Більшість клінічних випробувань проведена у клініках Інституту онкології АМН України, а детальне вивчення параметрів вакцинації і незалежна оцінка даних — з урахуванням Російського онкологічного центру (р. Москва). Результати цілком підтверджували ефективність вакцини. Слід підкреслити, що дослідження на етапі клінічної апробації здійснювались із використанням методу рандомизации, що дозволило виключити суб'єктивний чинник в оцінці результатів. Новизна і ефективність нового методу лікування підтверджені патентом України як засіб отримання оригінальної протипухлинний вакцини.

Нині паралельно проводяться експериментальні дослідження та клінічних досліджень вакцин другого і третього поколінь, які мають більш високим иммуногенным потенціалом і безпечних при застосуванні, вдосконалюються методи їхнього отримання й виготовлення.

На цей час зібрано великий матеріал, підтверджує ефективність застосування вакцини при пухлинних захворюваннях з різними локализациями і стадіями процесу.

З отриманих результатів можна зробити такі висновки.

  1. Застосування вакцинотерапии підвищує якість і покращує перспективи лікування онкологічних хворих: знижує ймовірність розвитку рецидивів і чекає появи метастазів захворювання, збільшує тривалість життя хворих.
  2. Оригінальна вакцина, створена Інституті експериментальної патології, онкології і радіобіології, за рівнем ефективності та безпеки застосування відповідає світових стандартів специфічної імунотерапії пухлин.

Імунотерапія раку на порозі важливих відкриттів, включаючи створення нових вакцин з допомогою інфекційних (бактеріальних і вірусних) чинників, мають спорідненість з деякими видами рядна або спільність з этиологическими чинниками розвитку предопухолевых захворювань (вірус папилломатоза людини — для раку шийки матки, вірус Епштейна-Барр — для лимфом, віруси гепатитів З повагою та У — для раку печінки, антигени Helicobacter pylori — для раку шлунка).

Перспективи створення нових класів протипухлинних вакцин

Перспективність цього напряму була передбачено багатьма дослідженнями і гіпотезою Д.Г. Затулы про спільність мікробних і пухлинних антигенів й можливості практичного використання цієї закономірності. Ці передумови послужили підставою й у створення описаної вище аутовакцини, застосовуючи яку зовсім на вичерпує проблему, але фактично є дієвим кроком, що його підвищення ефективності профілактики і лікування онкологічних захворювань.

Окреме напрям імунотерапії пухлин розвивається з урахуванням прямий ДНК-вакцинации, головним моментом якої є використання плазмидных ДНК, талановитими в реплікації під медичним наглядом эукариотических промоторів. Запроваджена ДНК не інтегрується з геномом, а існує у вигляді эписомы тривалий час. Посилення синтезу білків, зокрема молекул головного комплексу гістосумісності 1 класу, цитокінів після введення відповідних генів сприяє індукції клітинного протипухлинного імунітету. Мішенями для протипухлинного імунної системи можуть бути гликолипиды, гликопротеиды, антигени диференціювання (MAGE, тирозинази, Melan-A, gp 75), продукти онкогенів та інші, синтез яких запускається запровадженням відповідних послідовностей ДНК. Розроблено ряд способів впровадження ДНК у клітину: балістичний метод, у якому микрошариками золота, покритими ДНК, бомбардируется поверхню клітин; метод электропорации, запровадження ДНК тонкої голкою під шкіру чи методом скарификации під час лікування хворих на меланомою і іншими пухлинами шкіри. ДНК може вводитися у складі катіонних чи pH-зависимых ліпосом, соціальній та складі рекомбінантних вірусів.

Новий клас специфічних протипухлинних вакцин розробляється з урахуванням идиотипических детермінант імуноглобулінів. Основний функціональної рисою цих детермінант імуноглобулінів був частиною їхнього здатність індукувати освіту антитіл проти антигену, використаного для імунізації. Клетками-мишенями для антиидиотипических антитіл (АIАT) може бути як В-лімфоцити, мають иммуноглобулиновые рецептори певної специфічності, а й регуляторні Т-лімфоцити.

Встановлення факту, що антигенпредставляющие клітини відіграють істотне значення не лише у презентації, а й у перетворення конформационного эпитопа в лінійний, призвело до експериментам, де ці клітини, «навантажені» пухлинними антигенами, використовують як протипухлинних вакцин.

Великі сподівання покладаються на імунотерапію хворих із злоякісними пухлинами з допомогою адаптивного перенесення дендритных клітин (ДК), які здатні ініціювати специфічний протипухлинний імунна відповідь, опосередкований цитотоксическими лимфоцитами. Унікальність функції ДК визначається їхньою спроможністю до интернализации, процессингу і презентації антигенів наївним Т-лимфоцитам, тобто клітинам, раніше не підданим впливу даного антигену. Цією здатністю що немає інші антигенпредставляющие клітини, такі як макрофаги чи В-лімфоцити. Зазвичай зрілі ДК отримують in vitro з CD34+ костномозговых попередників чи популяції моноцитів периферичної крові. Нині проводяться клінічні випробування ефективності адаптивного перенесення навантажених пухлинними антигенами ДК при метастазирующей меланоми, неходжкинской лимфоме і раку різних локалізацій.

На закінчення треба сказати, що, хоча перспективність використання протипухлинних вакцин в онкології вважатимуться встановленої, їх у клінічну практику обмежується високої вартістю, і навіть важкою технології виготовлення, що вимагає висококваліфікованого персоналові та відповідного оснащення. Можна сподіватися, що розробка методів і вдосконалення існуючих технологій отримання протипухлинних вакцин дозволять вже у найближчим часом використовувати їх як доступного методу лікування онкологічних хворих.

Література

  1. Гриневич Ю. А., Фильчаков Ф. У. Адаптивна імунотерапія і її вплив на лікування хворих онкологічного профілю // Онкологія, 2003, т.5, №2, з. 90-95.
  2. Дейчман Г.І. Природний добір і ранні зміни фенотипу пухлинних клітин in vivo: придбання нових механізмів захисту // Біохімія, 2000, № 65, з. 92-111.
  3. Затула Д.Г. Мікроорганізми, раку і протипухлинний імунітет. До., Наукова думка, 1985, 213 з.
  4. Модуляція иммуногенной активності пухлинних клітин із допомогою продуктів метаболізму Вас. mesentericus AB-56 / Потебня Г.П., Семерников В.А., Хутірної С.В. та інших. // Експериментальна онкологія, 1999, № 3, з. 175-180.
  5. Москалева Е.Ю., Северин З. Є. Перспективи створення протипухлинних вакцин з допомогою дендритных клітин людини // Імунологія, 2002, т.23, №1, з. 8-15.
  6. Потебня Г.П., Лисовенко Г.С., Ялкут С.І. Протипухлинні аутовакцини: перспективи застосування // Доктор, 2002, №2.

Стаття опублікована з сайту