Akutna mijeloična leukemija (AML) je vrsta raka krvi koja se formira u mekoj srži kostiju, obično napada ćelije koje bi inače činile ključnu komponentu imunoodbrambenog sistema tela, bela krvna zrnca.
U novoj studiji objavljenoj u Blood Advances, istraživači iz Hubbell Lab škole Pritzker škole molekularnog inženjeringa u Čikagu stvorili su novi pristup za razvoj in-situ vakcina protiv raka koje bi mogle povećati efikasnost imunoterapije u AML i drugim vrstama raka krvi.
„Pokušavamo da dođemo do pristupa vakcinama protiv raka koji bi se mogli lakše skalirati i primeniti, drugim rečima, jedna vrsta vakcine koja deluje sa brojnim vrstama raka“, rekao je prof. Džefri Habel, profesor Eugene Bell u inženjerstvu tkiva u PME.
Vakcinacija je dobro poznata metoda za sprečavanje bolesti uzrokovanih raznim patogenima poput bakterija i virusa. Deluje tako što izlaže mali deo patogena – obično proteina – imunološkom sistemu tako da su imune ćelije pripremljene da se bore protiv dolazećih patogena.
Naš imuni sistem ne samo da nas štiti od napada patogena, već i štiti od bilo kakvih abnormalnih promena koje se dešavaju u telu. Na primer, imune ćelije mogu identifikovati abnormalne mutirane proteine ili ćelije raka i eliminisati ih iz sistema. Stoga se vakcinacija protiv raka pojavila kao moćno sredstvo za iskorištavanje imunološkog sistema za lečenje raka.
Neke vakcine deluju tako što sprečavaju razvoj specifičnih karcinoma, kao što je vakcina protiv humanog papiloma virusa (HPV) koja štiti od virusa koji može izazvati rak grlića materice. Druge vakcine su terapeutske vakcine, što znači da se ojača imunitet za napad na postojeće karcinome. Ovo novo istraživanje spada u drugu kategoriju.
Iz imunološke perspektive, rak se često može pojaviti baš kao zdravo tkivo, tako da imuni sistem ne inicira uvek odgovor na njega bez podsticaja, rekla je Pritzkerova doktorska kandidatkinja za molekularno inženjerstvo Ana Slezak, prva autorka rada.
Slezak, koji je takođe pridruženi pripravnik Sveobuhvatnog centra za rak Univerziteta u Čikagu, pokušava da identifikuje ključne razlike u ćelijama raka kako bi ti jedinstveni atributi mogli da budu ciljani da izazovu specifičan imunološki odgovor protiv ćelija raka za razliku od zdravih tkiva. .
Ciljevi imunih ćelija, ili antigeni, obično su mutirani proteini ćelija raka. Dugi niz godina naučnici su sekvencirali uzorke biopsije tumora kako bi identifikovali ciljne proteine koji se mogu koristiti za razvoj vakcina. Ovaj pristup zasnovan na znanju može biti veoma koristan u pravljenju personalizovanih vakcina, ali postaje naporan proces.
Nedavno je Habelov tim iskoristio jedinstvenu karakteristiku ćelija raka za razvoj generalizovane vakcine protiv raka. Tumorske ćelije, za razliku od zdravih ćelija, imaju neuparene molekule cisteina na svojim površinama kao rezultat metaboličke i enzimske disregulacije. Ovi neupareni cisteini pružaju hemijsku karakteristiku obogaćenu tumorskim ćelijama koja se može iskoristiti za ciljanje svog materijala specifično na ćelije raka.
Pričvršćivanje adjuvansa, obično leka ili hemijske supstance, na materijal koji označava slobodne tiole može poboljšati imuni odgovor i pretvoriti samu tumorsku ćeliju u vakcinu, jednostavnim ubrizgavanjem materijala u krv.
„Naš materijal se specifično vezuje za ove slobodne tiole i može kovalentno da poveže naš adjuvans sa tumorskom ćelijom, ostacima tumora, bez obzira na šta je tiol vezan“, rekao je Slezak. Ovo je način za označavanje ćelija raka ili ostataka umirućih ćelija raka u cirkulišućoj krvi radi imunološkog prepoznavanja i pokretanja imuniteta na njihove mutirane proteine.
Konstrukt takođe sadrži manozu, vrstu šećerne grupe, i agonist receptora-7 (TLR-7) sličan Toll-u. Grupe manoze pomažu u transportu ostataka do ćelija koje predstavljaju antigen (APC) koje se nalaze u jetri i slezini, a TLR-7 je neophodan za aktivaciju imunog sistema. Jednom kada APC progutaju konstrukt, on pokreće imuni odgovor posredovan TLR-7 protiv ostataka ili ćelija raka.
Da bi stvorili efikasniji odgovor, istraživači su kombinovali isporuku vakcine sa lečenjem citarabinom, hemoterapijom koja se obično primenjuje kod pacijenata sa AML.
„Kombinovane terapije je teško razviti, ali imaju tendenciju da budu efikasnije od monoterapije“, rekao je Habel.
U ovoj studiji, kombinovani tretman sa niskom dozom citarabina značajno je povećao stopu preživljavanja nakon intravenske primene vakcine. Kako ovaj pristup vakcini ne cilja nijedan specifičan protein raka, autori studije su rekli da može imati primenljivost u drugim hematološkim malignitetima.
„Ljudi su ranije isprobali ovaj koncept koristeći antitela za ciljanje tumorske ćelije, a ne polimera, kao što je konjugat antitelo-lek ili konjugat antitelo-adjuvans“, rekao je Habel. „Ali ovde dolazimo do pristupa koji ne zahteva ciljano antitelo. To je velika prednost u odnosu na ono što je ranije isprobano u ovom konceptu adjuvansa ciljanog na tumorske ćelije.“
Budući rad Hubbell laboratorije će se fokusirati na hemiju novih vakcina, posebno postavljajući pitanja o tome koja vrsta imunološkog adjuvansa ili drugi molekuli mogu biti vezani za materijal koji označava ćelije raka da bi se dali uzbudljivi rezultati u lečenju raka. Istraživači primećuju da je potrebno mnogo više pretkliničkog rada pre nego što pristup bude spreman za kliničko testiranje.
