Вакцины – основное средство поиска и уничтожения раковых клеток

Рак – не одно целое, а расселяющиеся по всему организму пациента потомки раковой клетки-организма с образованием метастазов. Это причины того, что для уничтожения раковых клеток необходим иммунный вариант лечения, т.е.
системное воздействие. Раковая клетка несет на своей наружной мембране антигены, по которым ее может распознавать иммунная система и уничтожать.

Основным средством иммунного варианта поиска и уничтожения раковых клеток является вакцина. Вакцина – это препарат, содержащий антиген или комплекс антигенов, введение которого в организм вызывает иммунный ответ – элиминацию антигена. Но так как антиген на себе несет раковая клетка, то заодно уничтожается и она.

Вакцины в ХХI веке станут основным средством для уничтожения раковых клеток, так как именно вакцины не оставят в организме ни одной раковой клетки. Для этой же цели будут также использоваться, избирательно действующие лекарства на основе генов-маркеров и белков-маркеров раковых клеток.

Раковая клетка возникает из клетки своего организма, поэтому отличить ее от нормальной клетки – задача не из легких, а лекарства стандартной химиотерапии сами по себе не могут отличать раковую клетку от нормальной клетки.

Прогресс в знаниях защитных функций клеток иммунной системы и успехи генной инженерии привели к созданию новых способов использования иммунной системы организма для системного уничтожения раковых клеток.

В зависимости от состава, а значит и механизма формирования иммунного ответа, вакцины классифицируют так (В.М. Моисеенко, 2001):

1. Вакцины на основе целых клеток:

- аутологичные:

• немодифицированные;

• модифицированные с помощью трансфекции;

- аллогенные.

2. Антигенные вакцины:

- белки или фрагменты белков раковых клеток;

- ДНК- и РНК-содержащие вакцины;

- рекомбинантные вирусы;

- антиидиотипические вакцины;

- вакцины на основе дендритных клеток.

Для создания клеточных вакцин раковые клетки берут от самого пациента и выращивают в культуре. Затем раковые клетки убивают лучами, чтобы они не могли делиться, и вводят тому же пациенту обратно. В организме пациента вызывается иммунный ответ против антигенов раковой клетки.

Выделяют два типа клеточных вакцин против раковых клеток. Для создания аутологичной вакцины используются раковые клетки от пациента, предварительно убитые. Для создания аллогенной клеточной вакцины раковые клетки берут от другого пациента или пациентов, они также инактивируются.

Антигенные вакцины не содержат целых раковых клеток, а только их антигены. Пути включения антигена в состав антигенной вакцины:

- белки или фрагменты белков раковой клетки непосредственно вводятся в организм пациента в качестве вакцины;

- в раковые клетки пациента или в организм пациента вводятся чужеродные гены, кодирующие белки-антигены (ДНК- и РНК-вакцины).Такие гены доставляются в клетку различными путями: 1) прямым введением гена, который проникает через мембрану клетки; 2) ретро- или аденовирусными векторами; 3) введением липосом с геном; 4) введением искусственных хромосом с чужеродными генами др.

- АПК-вакцина создается на основе антигенпрезентирующих клеток, главными из них являются дендритные клетки. Эти клетки обладают наибольшей способностью к представлению антигенов раковой клетки как Т- лимфоцитам, так и В-лимфоцитам.

Дендритные клетки получают из предшественников костного мозга от пациента, а также из периферической крови. Их инкубируют с антигенами из раковых клеток в культуре. Внутри дендритной клетки антигены подвергаются процессингу до пептидов. Пептиды встраиваются в молекулы HLA и в таком комплексе экспонируются на поверхности дендритной клетки. Дендритные клетки с нагруженным антигеном-пептидом – это вакцина, которую вводят пациенту (В.М. Моисеенко,2001; И.А. Балдуева, 2003).

В.М. Моисеенко, И.А. Балдуева, К.П. Хансон (1999) приводят этапы развития вакцин против раковых клеток.

1. Конец ХIХ века. Токсин У.Б. Коли (1890) – пытался лечить пациентов, страдающих от рака, инъекциями бактериальных экстрактов.

2. ХХ век: 50-60-е годы. Антисыворотки от иммунизированных доноров и родственников пациентов.

3. 70-80-е годы. Аутологичные и аллогенные облученные раковые клетки вместе с неспецифическими стимуляторами защитных сил организма (бактерии, вирусы).

4. Конец 80-х годов – настоящее время. Генная терапия модифицированными клетками с помощью генов цитокинов (ИЛ-2, ИЛ-4; ИНФ; ГМ-КСФ), костимулирующих молекул (В7-1, В7-2) и молекул аллогенного главного комплекса гистосовместимости (HLA), создание рекомбинантных и синтетических вакцин на основе клонирования опухолеассоциированных антигенов.

N. Restifo и M. Sznol (1997) пишут: «Вакцинотерапия – метод использования любого антигена или комплекса антигенов совместно или без адъювантов для модуляции иммунного ответа». Этот метод относится к методам активной специфической иммунотерапии для стимуляции иммунного ответа пациента на

«собственную» опухоль; пока используется в условиях клинических испытаний (цит. по: В.М. Моисеенко и соавторы, 1999).

Лечение пациентов от рака путем активации естественных защитных механизмов или введения естественных полимерных молекул (цитокины, факторы роста и др.) – это биотерапия.

Классификация методов биотерапии рака (S. Rosenberg, 1997).

I группа – методы активной иммунотерапии:

- неспецифическая иммунотерапия (иммунные адъюванты: интерферон, ИЛ-2, ГМ-КСФ и др.)

- специфическая иммунотерапия с иммунизацией опухолевыми антигенами (вакцинотерапия).

II группа – методы пассивной иммунотерапии:

- антитела (моно- или поликлональные антитела, или их конъюгаты с токсинами или изотопами);

- клетки [опухоль-инфильтрирующие лимфоциты (от англ. TIL), лимфокинактивированные киллеры (от англ. LAK)];

III группа – непрямые методы:

- удаление или блокирование факторов роста или ангиогенеза.

При раке нет «полноценного иммунного ответа». По мнению авторов, причинами этого являются:

- недостаточная иммуногенность антигена раковой клетки или ее полное отсутствие;

- способность раковых клеток вызывать системную иммунодепрессию за счет ИЛ-10, ТФР-бета и других веществ со снижением активности Т- лимфоцитов;

- нарушение механизма презентации антигенов «профессиональными» антигенпрезентирующими клетками Т-лимфоцитам.



Но главной причиной авторы считают недостаточную иммуногенность раковых клеток.
Раковые клетки в организме возникают часто и если клетки иммуногенны, то легко уничтожаются иммунной системой. При слабой иммуногенности раковых клеток они «ускользают» от иммунного контроля.

Целесообразность использования иммунной системы организма против раковых клеток была доказана в ряде экспериментов:

- после иммунизации против сингенных раковых клеток прививка этих клеток животным не удается;

- Т-лимфоциты способны лизировать аутологичные раковые клетки in vitro;

- в ответ на стимуляцию аутологичными раковыми клетками Т-лимфоцитов они способны продуцировать цитокины;

- наличие антигенов на раковых клетках, которые распознают цитотоксические Т-лимфоциты.

Акад. В.В. Власов (2002) пишет: «При лечении рака главная проблема в иммунной системе: почему она не может нормально бороться? Дело в том, что белки раковой клетки плохо распознаются иммунной системой, кроме того, раковые клетки подавляют всю систему иммунного ответа. Чтобы иммунный ответ сработал, нужно, чтобы в клетках синтезировалось множество необходимых белков, а они в раковых клетках не производятся.

Так что можно сделать? Можно прямо в опухоль ввести гены, которые

?спродуцируют? то, чего не хватает. И таким способом все же заставить иммунную систему работать. То есть, побеждать опухоль будет своя иммунная система, просто ей надо помочь».

К. Вентер (2003), глава фирмы «Селера», говорит: «Вакцину против рака ищут уже давно. Проблема здесь в том, что организм не воспринимает раковые клетки как чужеродные и не борется с ними. В принципе, иммунная система обязана удалять из организма перерожденные клетки так же, как удаляет чужеродные, но в случае с раковым заболеванием этого не происходит, Дело в том, что сигнал о ?чужеродности? система получает от антигенов, находящихся на поверхности клетки. А поскольку антигены на раковых клетках ?свои?, то сиг- нала опасности организм не получает, и иммунного ответа не возникает». Уче- ный надеется, «что с его уже имеющимися базами данных он способен куда быстрее найти гены, которые лучше ?настраивают? человеческий иммунитет, чем уже известные».

В.М. Моисеенко (2000) отмечает: «Проблема болезни в том, что опухоль для организма – ?своя?, из-за чего иммунная система не всегда может распознать в ней врага». Система иммунного контроля «свой–чужой» дает сбой и метод «биотерапии как раз и призван помогать ей распознавать раковые клетки».

«Мощный прогресс в молекулярной биологии ?подстегнул? биотерапию, в результате чего она становится приоритетным методом лечения рака, а, воз- можно, и способом предупреждения рака».

Цель вакцины – сделать иммуногенными раковые клетки и стимулировать иммунную систему на уничтожение раковых клеток.

И.А. Балдуева, В.М Моисеенко (2005) пишут, что теперь на основе понимания молекулярных причин активации иммунного ответа на раковые клетки стоит задача: «не просто приготовить вакцину, а создать такую вакцину, которая обеспечила бы иммунный ответ даже в случае, если против данного нативного антигена раковой клетки иммунного ответа не возникает».

Доказано, что в потомстве рака среди клеток лишь «некоторые» являются причиной возникновения рака – это раковые стволовые клетки. Это потомки раковой стволовой клетки, возникшей из нормальной стволовой клетки ткани из-за генетических изменений в ней.

Раковые стволовые клетки уже обнаружены в ряде раков разного типа клетки, ведется поиск их генов-маркеров и белков-маркеров, различий между раковой стволовой клеткой и нормальной стволовой клеткой. Они станут мишенями для разработки новых методов диагностики раковых стволовых клеток и методов их ликвидации, не затрагивая нормальные стволовые клетки ткани.

На поверхности раковой стволовой клетки имеются фетальные белки- антигены: Oct-4, Nanog, нуклеостемин – белок гена, белок под кодовым обозначением «5Т4», маскирующий антигены на поверхности раковой клетки от иммунного котроля, а также известный белок – теломераза и др. Белки-антигены раковой стволовой клетки – основа для новых вакцин против раковых стволовых клеток.

Теперь при создании онко-вакцин необходимо использовать белки- антигены раковой стволовой клетки, выделяя раковые стволовые клетки из фрагмента опухоли или образца биологических жидкостей от пациента.

Онко-вакцины на основе активации антигенпрезентирующих клеток антигенами раковой стволовой клетки будут наиболее эффективными, так как цитотоксические Т-лимфоциты будут прицельно активированными против пула раковых стволовых клеток в составе клеток рака.

Однако, при этом необходима стимуляция клеток иммунной системы введением в раковые стволовые клетки генов интерлейкинов: ИЛ-2, ИЛ-12, ген фактора некроза опухоли и др., так как раковые стволовые клетки – это клетки своего организма-хозяина.

Важнейшими вакцинами для уничтожения раковых клеток в организме пациента являются: вакцина на основе дендритных клеток и ДНК-вакцины. В ближайшие годы основной вакциной для ликвидации раковых клеток может стать вакцина из эмбриональных стволовых клеток (см. раздел 6.1).

«Использование эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) станет безопасным», – заявляют австралийские ученые. Им удалось преодолеть одно из главных препятствий на пути развития методов лечения эмбриональными стволовыми клетками – они разработали «способ удаления из культуры тех клеток, которые могут переродиться в раковые».

Вместе с сомнениями в этичности работ получением стволовых клеток при разрушении эмбриона, одной из главных причин против применения ЭСК была «невозможность контролировать склонность этих клеток» к канцерогенезу.

Ученые из Monash Institute of Medical Research и Monash University (2006) нашли признаки, которые связаны с экспрессией маркера CD30. Это позволяет обнаружить нарушения в развитии клеток, которые в дальнейшем могут привести к перерождению этих клеток в раковые клетки. Авторы пишут, что «это пока еще не дает полного контроля, но значительно приближает к нему». Можно определять: 1) «какие параметры культивирования имеют значение в появлении нежелательных изменений» и 2) «можно найти способ очистить культуру от начавших перерождение клеток, так что остальные можно будет использо вать для клеточной терапии». (Источник: http://urology.com.ua.)
Задать вопрос врачу онлайн
<< | >>
Источник: А.И.Рукавишников. Азбука рака. 2007

Еще по теме Вакцины – основное средство поиска и уничтожения раковых клеток:

  1. Вакцина на основе дендритных клеток для поиска и уничтожения раковых клеток
  2. ДНК-вакцина – новый способ поиска и уничтожения раковых клеток
  3. РНК-вакцина – новый способ поиска и уничтожения раковых клеток
  4. Стволовые клетки – естественное средство поиска и уничтожения раковых клеток
  5. Вакцина на основе «гена tag7» для уничтожения раковых клеток и профилактики их возникновения
  6. Вирусы – естественное средство для уничтожения раковых клеток любого типа
  7. Нарушения в передаче сигнала к делению в раковой клетке: но- вые мишени для уничтожения раковых клеток
  8. Участие гемопоэтических клеток костного мозга в процессе мета- стазирования: новые мишени диагностики метастазов раковых клеток и их уничтожения
  9. Ксеновакцина – метод профилактики возникновения раковых клеток и их уничтожения
  10. Методы уничтожения раковых клеток
  11. Апоптоз и пути его применения для уничтожения раковых клеток