Персонализированные вакцины

Ген Wilms' Tumor 1 (WT1) кодирует транскрипционный фактор, который сильно сверхэкспрессируется при широком спектре гематологических злокачественных новообразований и солидных опухолей, оставаясь при этом практически недетектируемым в здоровых не злокачественных тканях. В отличие от базовых терапий, использующих короткие 9-аминокислотные фрагменты пептида WT1, передовые академические протоколы используют полный полноразмерный белок WT1 человека. Эта полная белковая последовательность охватывает все потенциальные антигенные эпитопы, позволяя путям главного комплекса гистосовместимости (MHC) класса I и класса II у пациента представлять гораздо более широкий набор мишеней как CD8+ цитотоксическим T-лимфоцитам, так и CD4+ T-хелперам.

После введения зрелые дендритные клетки, подготовленные к WT1, мигрируют в регионарные лимфатические узлы. Там они представляют эпитопы WT1 наивным T-лимфоцитам, вызывая клональную экспансию антиген-специфических цитотоксических T-клеток. Затем эти T-клетки циркулируют по кровеносной и лимфатической системам, связываются с клетками, которые демонстрируют антиген WT1, и индуцируют клеточную смерть посредством высвобождения перфорина и гранзимов. Поскольку WT1 минимально экспрессируется в большинстве здоровых тканей взрослого организма, предполагается, что такой ответ будет щадить нормальные клетки, хотя определённая внецелевая экспрессия возможна.

Опухоли крайне гетерогенны; они состоят не из одного идентичного типа клеток, а из разнообразной популяции мутировавших клеток, экспрессирующих разные поверхностные белки. Если вакцина нацелена только на один антиген, опухоль может легко ускользнуть от иммунной системы, понизив экспрессию этого конкретного маркера — процесс, известный как иммунное уклонение.

Мультивалентная вакцина преодолевает этот механизм, представляя коктейль из 4–8 высокоиммуногенных синтетических противораковых пептидов (таких как WT1, MUC1, CEA и HER2), адаптированных к конкретному HLA-типу и опухолевому профилю пациента. Если доступен образец ткани реальной опухоли пациента, учёные также могут включить индивидуальный опухолевый лизат, чтобы создать полностью персонализированный антигенный профиль, специфичный для данного пациента.

Передовые лаборатории используют оптимизированный метод, включающий Heat Shock Protein 70 (HSP70) при подготовке вакцины. HSP70 действует как высокоэффективный молекулярный шаперон, связываясь с опухолевыми антигенами и способствуя их быстрому высокоаффинному захвату дендритными клетками через рецептор CD91. Дендритные клетки обрабатывают эти разнообразные белки и демонстрируют их на молекулах MHC класса I и класса II. После введения обратно пациенту эти клетки-«диспетчеры» мигрируют в лимфатические узлы и одновременно праймируют множественные клоны CD8+ цитотоксических T-лимфоцитов и CD4+ T-хелперов. Предполагается, что это создаёт многовекторный T-клеточный ответ против различных субпопуляций раковых клеток по всему организму.

Если клеточные терапии обеспечивают организм массивной волной активных иммунных клеток, то сохранение долгосрочной противоопухолевой активности критически важно для предотвращения рецидива. Иммуноадъювантная терапия достигает этого за счёт использования полноразмерных синтетических опухолеассоциированных белков — прежде всего Wilms' Tumor 1 (WT1) и MUC1, — а не простых коротких пептидных фрагментов.

Адъювантная формула содержит эти полноразмерные антигены в сочетании со специализированными факторами роста иммунных клеток. После внутрикожного введения адъювант рассчитан на длительное сохранение в месте инъекции и постепенное, непрерывное высвобождение антигенов. Такое непрерывное высвобождение служит мощным сигналом, привлекающим непосредственно в эту область местные моноциты и незрелые дендритные клетки.

По мере поглощения этими иммунными клетками полноразмерных антигенов WT1 и MUC1 они созревают и мигрируют в регионарные лимфатические узлы. Там они непрерывно презентируют эти опухолевые маркеры T-лимфоцитам, обеспечивая стабильное долгосрочное формирование активных цитотоксических T-клеток. Этот продолжающийся процесс поддерживает высокую настороженность иммунной системы и её активное патрулирование в поисках остаточных раковых клеток по всему организму.

После хирургического удаления опухоли стандартная терапия часто сосредоточена на наблюдении за возможным рецидивом. Однако микроскопические, невидимые злокачественные клетки нередко остаются в кровотоке или лимфатической системе, что со временем может привести к рецидиву или метастазированию. Аутологичная противоопухолевая вакцина предназначена для устранения этих скрытых клеток:

1. Подготовка опухолевого лизата: Образец хирургически удаленной опухолевой ткани пациента (минимум 2 грамма) обрабатывается в специализированной лаборатории. Злокачественные клетки инактивируются и разрушаются (лизируются), чтобы высвободить полный, немодифицированный набор опухолеассоциированных белков, антигенов и уникальных неоантигенов.
2. Интеграция адъюванта: Этот богатый опухолевый лизат сочетается с мощными клиническими иммунными адъювантами. Эти адъюванты действуют как сильные сигналы тревоги, активируя локальные иммунные клетки.
3. Широкое иммунное праймирование: Когда вакцина вводится обратно пациенту, локальные дендритные клетки поглощают опухолевые белки и представляют этот полный набор опухолевых маркеров T-лимфоцитам. Предполагается, что это праймирует разнообразную популяцию CD8+ цитотоксических T-клеток против всего спектра маркеров в опухолевой библиотеке, концентрируя ответ на клетках, которые их экспрессируют, и ограничивая воздействие на нормальные ткани.