Группа исследователей из Колумбийского университета разработала инновационный подход к созданию пробиотических бактерий, способных обучать иммунную систему организма уничтожать раковые клетки. Этот метод открывает новые перспективы для разработки противораковых вакцин, использующих естественные свойства бактерий для таргетной терапии опухолей.
Микробные противораковые вакцины, созданные на основе модифицированных пробиотических бактерий, персонализируются для воздействия на первичные опухоли и метастазы у каждого пациента. Эти вакцины способны не только подавлять рост раковых клеток, но и предотвращать рецидивы заболевания.
Исследования, проведенные на мышах с распространенным колоректальным раком и меланомой, показали, что бактериальная вакцина усиливает иммунную систему, что приводит к значительному подавлению роста или полному устранению опухолей. При этом здоровые ткани организма остаются незатронутыми.
Результаты исследования были опубликованы 16 октября в журнале Nature под заголовком «Векторы доставки пробиотических неоантигенов для точной иммунотерапии рака».
Бактериальная вакцина демонстрирует более высокую эффективность по сравнению с традиционными терапевтическими противораковыми вакцинами на основе пептидов, использованными в предыдущих клинических исследованиях.
Основным преимуществом новой системы является ее способность координировать реструктуризацию и активацию всех компонентов иммунной системы для вызова продуктивного противоопухолевого иммунного ответа. Это делает ее особенно эффективной против сложных моделей солидных опухолей, трудно поддающихся лечению другими методами иммунотерапии.
Каждая бактериальная вакцина создается индивидуально для конкретного пациента, учитывая уникальные генетические мутации его опухоли. Это позволяет разрабатывать более точные и эффективные методы лечения, стимулирующие иммунную систему пациента к обнаружению и уничтожению раковых клеток.
Исследователи продолжают работу над улучшением безопасности терапии через дальнейшее генетическое программирование бактерий. Это приближает момент начала клинических испытаний на людях.
Использование бактерий для лечения рака имеет долгую историю, начиная с конца XIX века, когда доктор Уильям Коли наблюдал регрессию опухолей у пациентов с неоперабельными формами рака после введения бактерий. Сегодня бактерии продолжают применяться в терапии рака мочевого пузыря на ранних стадиях.
Некоторые бактерии способны естественным образом мигрировать и колонизировать опухоли, где они могут процветать и локально провоцировать иммунный ответ. Однако эти бактерии обычно не обладают достаточной силой для стимуляции иммунных реакций, способных уничтожить опухоль.
Новая система лечения основана на использовании пробиотического штамма бактерий E. coli, генетически модифицированного для взаимодействия с иммунной системой и обучения ее атаке на раковые клетки. Бактерии кодируют белковые мишени (неоантигены), специфичные для рака, что позволяет иммунной системе распознавать и уничтожать раковые клетки, несущие эти белки.
Генетические модификации бактерий направлены на предотвращение их уклонения от иммунных атак и быстрое выведение из организма в случае отсутствия опухолевых клеток. Тестирование на мышах показало, что такие бактерии привлекают широкий спектр иммунных клеток, атакующих опухолевые клетки, и предотвращают реакции, подавляющие иммунные атаки.
Первым шагом в создании микробных вакцин для людей будет секвенирование рака пациента и идентификация уникальных неоантигенов с помощью биоинформатики. Затем бактерии будут модифицированы для производства и доставки неоантигенов, индивидуально подобранных для каждого пациента.
Персонализированные бактериальные вакцины представляют собой перспективный метод лечения рака, способный преодолеть ограничения традиционных методов и предложить более точные и эффективные подходы к терапии.
Литература:
Nicholas Arpaia, Probiotic neoantigen delivery vectors for precision cancer immunotherapy, Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-08033-4. www.nature.com/articles/s41586-024-08033-4
Руководитель Отдела организации клинических исследований, врач-онколог, уролог в АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
