<< Предыдушая Следующая >>

ДНК-вакцина – новый способ поиска и уничтожения раковых клеток

Идея использования иммунных средств для излечения от рака и попытки ее реализации принадлежат американскому хирургу У. Коли (W. Coley) и отно- сятся к концу XIX века.

Однако интерес к иммунным средствам угас на многие десятилетия, так как начали применяться: хирургический метод лечения солидного рака, а позже – лучевое лечение и с 1940 г. – химиотерапия.

Проф. А.Ю. Барышников (2004) подчеркивает:

- «как бы тщательно не удалили рак, всегда остаются раковые клетки, из которых рак способен возродиться»;

- «вакцина как раз и направлена на усиление иммунного ответа организма, чтобы убить эти раковые клетки».

Лишь в последнюю четверть ХХ века иммунная терапия стала вновь развиваться для этой цели.

В настоящее время разработкой и использованием вакцин для уничтожения раковых клеток интенсивно заняты ученые во многих странах и в нашей стране.

Причин этого несколько:

- механизм уничтожения раковых клеток иммунной системой такой же, что и для уничтожения бактерий и вирусов при инфекциях;

- солидный рак с размера узелка из раковых клеток 2 мм – уже системная болезнь, а вакцина – это средство системного воздействия на раковые клетки и их метастазы;

- именно иммунная система избирательная: она уничтожает только пораженные клетки, не затрагивая здоровых клеток.

Однако, в создании вакцин для уничтожения раковых клеток очень много трудностей. Они создаются самой раковой клеткой, так как она возникает из клетки своего организма-хозяина за счет дерепрессии в ней ряда генов фетальных белков. Они и являются для раковой клетки антигенами.

Так как иммунная система не дает иммунного ответа на антигены раковой клетки у пациента, то и носители их, раковые клетки, практически незаметны для клеток иммунной системы. Чтобы организм пациента успешно уничтожал раковые клетки, надо сделать их «чужими» – искусственно «посадить» на них антигены, которые бы вызывали бурный иммунный ответ. Одним из таких спо собов является ДНК-вакцина.

Вспомним, что ген – это фрагмент ДНК. Каждый ген обеспечивает синтез определенных белков в клетке. Этот процесс осуществляется по этапам: ген иРНК белки.

Идея ДНК-вакцины состоит в том, чтобы в ДНК раковой клетки ввести ген, кодирующий новый для клетки белок-антиген. Тогда в клетке будет происходить синтез такого белка, который после процессинга в виде пептида в комплексе с молекулой HLA I выставляется на ее поверхности. Это вызывает эффективный ответ иммунной системы организма против белка-антигена, а значит и против его носителя – раковой клетки.

ДНК-вакцина – это новый вид вакцин, так как в организм вводится не готовый белок, а его ген, и этот ген новый для клетки. Введение такой вакцины в организм пациента называют «ДНК-вакцинацией».

Новый ген вводится в раковые клетки, против которых хотят увеличить иммунный ответ, либо в клетки иммунной системы, чтобы усилить их иммунный ответ.

В зависимости от способа введения гена в раковые клетки ДНК- вакцину делят на два вида: «ex vivo», т.е. вне организма, и «in vivo», т.е. непосредственно в организме.

Приготовление ДНК-вакцины «ex vivо» состоит из следующих этапов: 1) из раковой опухоли берется фрагмент и из него получают культуру раковых клеток; 2) в раковые клетки вводят ген с регуляторным участком методом трансфекции или с помощью обезвреженного вируса – методом трансдукции и др.; 3) раковые клетки облучают, чтобы они не могли делиться. Такие модифицированные раковые клетки – это вакцина, ее вводят в организм пациента внутрикожно или подкожно.

ДНК-вакцина «in vivo» представляет собой вектор, в который введен новый для клетки ген с его регуляторным участком. Часто в качестве вектора используют ретровирус или аденовирус, плазмидную ДНК, липосомы, а в будущем, искусственные хромосомы. Чтобы вирус не размножался, из его структуры удаляют соответствующие гены, т.е. он становится безопасным. Вектор с геном вводят в организм или в опухоль, он проникает в раковые клетки.

В.Г. Дебабов (1999) пишет: «Очень важно, что, по-видимому, введенный ген ДНК-вакцины не встраивается в геном, а длительно в течение недель и месяцев существует в раковой клетке как эписома, синтезируя все это время в ней «чужой» антиген.

Для индукции иммунного ответа на антиген, последний должен быть представлен клеткам иммунной системы в виде пептида в комплексе с молекулой белка HLA I на поверхности раковой клетки. Если при этом пептиды распознаются как «чужие», то запускается ответ на уничтожение раковой клетки.

Доказано, что ДНК-вакцина вызывает в организме пациента полный иммунный ответ на антиген: гуморальный – образование антител и клеточный – активация цитотоксических Т-лимфоцитов.

Какие преимущества имеет ДНК-вакцина перед обычной вакцинацией, т.е. введением готового белка раковой клетки или убитой раковой клетки?

1. Используя один вектор, можно создавать различные вакцины, только меняя гены, кодирующие антиген.

2. Один вектор может нести несколько генов и индуцировать синтез нескольких белков-антигенов: например, ген белка «5Т4», ген апоптоза – ген bax, ген интерлейкина-2 или 12.

3. Значительно снижается угроза побочных эффектов из-за токсичности вводимых при обычной вакцинации «балластных» белков в составе белка- антигена.

4. Введение в раковые клетки генов-супрессоров; например, ген wt53, в котором часто возникают мутации.

5. Блокирование генов свойств раковой клетки; например, ген oct-4, ген нуклеостемина, ген белка «5Т4», маскирующего антигены на раковой клетке от клеток иммунной системы, ген теломеразы и др.

Для этого в раковую клетку вводится ген, приводящий к синтезу РНК, комплементарной мРНК вредного гена. Такая РНК является антисмысловой и по принципу комплементарности оснований будет подавлять синтез смысловой мРНК вредного гена изнутри. Теперь же для этой цели можно использовать «малые интерферирующие РНК» – «выключатели гена».

В настоящее время уже начаты испытания ДНК-вакцин для поиска и уничтожения раковых клеток в клинической практике.

1. Учеными Медицинского центра Бэйлорского университета в Далласе (2002) разработана вакцина GVAX от рака легких. «Первые результаты испытаний показали ее высокую эффективность в лечении запущенных форм болез- ни, в том числе в тех случаях, когда традиционное лечение не помогло. В ходе эксперимента в группе добровольцев несколько человек были полностью излечены от рака, у других удалось добиться стабилизации состояния». В ходе предварительных испытаний вакцина вводилась 43 пациентам с немелкоклеточной формой рака легких, из которых только у 10 была начальная форма болезни.

Вакцина представляет собой клетки рака от самого пациента, в которые внедрен ген GM-CSF.
Она вводилась в организм с интервалом в две недели в течение трех месяцев. Добавленный ген помогал организму распознавать клетки как раковые, так что иммунная система могла эффективно противостоять обычным раковым клеткам и препятствовать прогрессированию болезни.

У трех пациентов рак полностью исчез, рецидивов не было минимум три года. При этом у двоих из этих трех пациентов ранее оказалась неэффективной стандартная лучевая терапия. У остальных пациентов с поздней стадией болезни ее прогрессирование прекратилось, эффект сохранялся на срок от пяти ме- сяцев до двух лет и более.

Ученые заключают, что эти результаты внушают оптимизм. Обычные протоколы лечения работают лишь в небольшом проценте случаев, а средняя выживаемость не превышает восьми-девяти месяцев. Пока о внедрении вакцины в практику говорить рано, потребуются дополнительные исследования. Авторы надеются, что в течение трех лет они смогут подать документы на получение разрешения».

2. В Бостонском Dana-Farber Cancer Institute создана вакцина на основе раковых клеток пациента. «Она стимулировала иммунную систему на борьбу с опухолью», – сообщает UPI science news (2000).

Исследования проводились на 34 больных раком легких – одном из самых распространенном типе рака. Один из авторов исследования Глен Дранов (Glenn Dranoff) сообщил, что «именно использование собственных раковых клеток для вакцинации дает максимальные шансы на развитие стойкого иммунного ответа». Данный метод называется терапевтической вакцинацией. В отличие от традиционной вакцинации, он направлен на лечение болезни, а не ее профилактику.

Врачи генетически модифицировали клетки рака, которые были получены хирургическим путем. В клетки был введен ген гранулоцит-макрофаг колониестимулирующего фактора (GM-CSF) – сильного стимулятора иммунной системы. Вакцину на базе таких клеток и вводили пациентам.

Из 34 пациентов с раком легких и метастазами, т.е. когда раковые клетки распространились по всему организму, девять вышло из эксперимента, потому что их болезнь прогрессировала слишком быстро. У пяти пациентов рак перестал прогрессировать на период от нескольких месяцев до нескольких лет, а у восемнадцати был зарегистрирован появившийся после вакцинации стойкий иммунный ответ организма на клетки рака.

Гленн Дранов сообщил, что сейчас проводится большое количество исследований противораковых терапевтических вакцин. Большинство ранее полученных результатов относилось к достаточно редким типам рака, например, меланоме. Создание вакцины против такого распространенного заболевания, как рак легких, практически не рассматривалось. «Наши результаты в этом направлении очень предварительные, но они вдохновляют, – добавляет Дранов. – Чтобы стать общепринятой практикой новому методу предстоит выдержать несколько фаз клинических испытаний».

По мнению многих ученых, в ближайшие годы ДНК-вакцина «окажется в числе наиболее эффективных средств уничтожения раковых клеток в организме пациента (В.Г. Дебабов, 1997, и др.).

До сих пор в клинической практике мишенью для стандартных методов лечения, кроме химиотерапии, является не причина рака, а лишь его симптомы. Прогресс молекулярной онкологии предложил принципиально новый подход – лечить не рак, т.е. следствие, а его причину – раковую клетку и ее потомки. Для лечения от рака это имеет принципиальное значение, так как рак – не одно целое, а состоит из расселяющихся по всему организму пациента клеток- организмов. Поэтому принцип излечения от него сводится к уничтожению каждой его раковой клетки, а значит, рак ликвидируется сам по себе.

ДНК-вакцинация особенно необходима для уничтожения раковых клеток, так как она: 1) преодолевает феномен «ускользания раковых клеток» от иммунного ответа; 2) в раковую клетку можно вводить разные гены: те, что кодирует антигены раковой стволовой клетки, гены цитокинов, гены апоптоза клетки. При этом трансфецированная раковая клетка превращается в «фабрику» по производству вакцины прямо внутри организма. Эта «фабрика» способна работать длительный период – до года.

Акад. Е.Д. Свердлов (1997) отмечает, что «скорость приближения к реальной генной терапии рака весьма значительна. Это связано с тем, что рак настолько опасен и в большинстве случаев настолько быстро прогрессирует, что применение новых методов для спасения обреченных на близкую смерть пациентов, средств для спасения которых не существует, совершенно оправдано с этической точки зрения».

Теперь для многих раков разного типа клетки доказано, что раковая клетка возникает из стволовой клетки ткани, в результате генетических нарушений в ней. И так как стволовая клетка делится асимметричным способом, то и состав ее клеток-потомков в составе рака оказался разным.

В нем два типа клеток: наименьшая часть их – это потомки раковой стволовой клетки, поддерживающие жизнь клеток рака. Основная же масса клеток – это нераковые клетки, выполняющие функции клеток ткани, после чего они погибают сами естественным способом, т.е. через апоптоз.

Таким образом, в составе одной опухоли – рака, два разных типа клеток, т.е. две разные мишени. При этом раковая стволовая клетка – это мишень номер один для диагностики рака и она же мишень для разработки новых лекарств и средств ликвидации раковых стволовых клеток, т.е. излечения от рака.

Нераковые клетки в составе клеток рака не являются мишенью для диагностики и лечения, так как достаточно уничтожить каждую раковую стволовую клетку в составе рака и рак ликвидируется, так как после этого нераковые клетки, как короткоживущие, будут погибать сами через апоптоз. Отсюда важное следствие: для изготовления любого типа онко-вакцин необходимо брать только раковые стволовые клетки

Для ДНК-вакцины гены белков должны вводиться в раковые стволовые клетки, а для других вакцин, например, для вакцины на основе дендритной клетки – белки-антигены от раковой стволовой клетки. Но для этого необходимо прежде выделить раковые стволовые клеток из клеток рака. Это можно сделать с помощью моноклональных антител или моноклональных Т-клеточных рецепторов (мТКR) к белкам-антигенам раковой стволовой клетки.

Исследователи из Италии первыми на примере вакцины на основе дендритных клеток показали выраженную эффективность использования для вакцины белков-антигенов раковой стволовой клетки в экспериментах на мышах при лечении их от глиомы головного мозга. Это ученые объяснили тем, что при этом цитотоксические Т-лимфоциты прицельно активируются против пула раковых стволовых клеток в составе клеток рака.
<< Предыдушая Следующая >>
= Перейти к содержанию учебника =

ДНК-вакцина – новый способ поиска и уничтожения раковых клеток

  1. РНК-вакцина – новый способ поиска и уничтожения раковых клеток
    Стандартная лучевая терапия и химиотерапия рака не различают раковые клетки от нормальных клеток, что приводит к гибели последних. То есть оба вида лечения с тяжелыми побочными эффектами и не уничтожают все раковые клетки в организме пациента. Раковая клетка отличается от нормальной клетки наличием на своей поверхности белков-антигенов. При сравнении белков, синтезируемых раковой и нормальной
  2. Вакцина на основе дендритных клеток для поиска и уничтожения раковых клеток
    Даже солидный рак с размера узелка 2 мм или даже 1 мм в ткани для пациента уже является болезнью всего организма. Так как каждая его клетка – это клетка-организм, то для излечения от рака необходимо уничтожение всех раковых клеток. Но прежде надо найти каждую раковую клетку в организме среди нормальных клеток. Этого можно добиться с помощью вакцины. Рак – не одно целое, а незримое
  3. 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
  4. Стволовые клетки – естественное средство поиска и уничтожения раковых клеток
    При раке его клетки способны проникать в окружающие здоровые ткани и распространяться по различным органам, где создают новые очаги рака – ме- тастазы. Если рак возникает из одной раковой стволовой клетки, то излечение его немыслимо без уничтожения всех его раковых стволовых клеток- потомков в организме пациента. Для уничтожения каждой раковой клетки прежде требуется ее найти среди
  5. Вакцина на основе «гена tag7» для уничтожения раковых клеток и профилактики их возникновения
    При любой инфекции человека возбудитель – бактерия или вирус извне. Бактерия – прокариот, а раковая клетка – это клетка своего организма и эукариот. Эти резкие отличия вызывают иммунный ответ организма против возбудителей: В- и Т-лимфоциты распознают их по белкам-антигенам и уничтожают. При повторном инфицировании организма эти возбудители будут сразу уничтожены, так как их уже «запомнила»
  6. Нарушения в передаче сигнала к делению в раковой клетке: но- вые мишени для уничтожения раковых клеток
    Стандартные лекарства против раковых клеток действуют на них через повреждения их ДНК. Но при этом такое же действие их и на здоровые клетки организма пациента. То есть эти лекарства неизбирательные, с тяжелыми побочными эффектами. Для избежания этого, ученые долго искали новые мишени для лекарств, чтобы уничтожать только раковые клетки. Их нашли в «участниках» передачи сигнала к делению в
  7. Участие гемопоэтических клеток костного мозга в процессе мета- стазирования: новые мишени диагностики метастазов раковых клеток и их уничтожения
    Причины, по которым раковые клетки могут покидать первичный очаг рака и мигрировать в другие части тела, до конца не изучены. Многие жизни можно будет спасти, если удастся останавливать этот процесс. До сих пор считалось, что место образования метастаза определяется тем, в какой орган или органы с потоком крови попадает раковая клетка или клетки из первичного очага рака. Из нее за счет деления
  8. Ксеновакцина – метод профилактики возникновения раковых клеток и их уничтожения
    Термин ксеновакцина (от греч. xenos – чужой + вакцина – от лат. vaccinus – коровий) означает препарат, применяемый для профилактики и лечения, в данном случае рака. Для излечения любого типа рака необходимо уничтожение всех раковых клеток в организме пациента. Но достичь этого традиционными методами лечения – хирургия, лучевая терапия и химиотерапия – не удается, так как эти методы неадекватны
  9. Методы уничтожения раковых клеток
    Методы уничтожения раковых
  10. Вирусы – естественное средство для уничтожения раковых клеток любого типа
    Для излечения от рака необходимо уничтожить все раковые клетки, где бы они ни оказались в организме пациента. Для этого нужен такой способ лечения, который позволяет решить две задачи: 1) разыскать раковые клетки среди нормальных клеток организма и 2) уничтожить каждую раковую клетку, и при этом не повредить здоровые, т.е. нормальные клетки. Оказалось, что есть вирусы – «онколитические». Они
  11. Апоптоз и пути его применения для уничтожения раковых клеток
    Это необычное явление впервые заметил древний врач К. Гален (131-203гг. н.э.). Он наблюдал листопад с деревьев осенью: листья опадают с живой ветки, а если ее сломать, то листопад прекратится. Из этого К. Гален сделал выводы: 1) листопад – это преднамеренное самоубийство; 2) листья убивают сами себя, так как при наличии их зимой, снег сломает ветки. Это явление он обозначил термином апоптоз.
  12. ДНК-чип для диагностики раковых клеток первичной опухоли и микрометастазов по плазме крови от пациента
    Так как диссеминация раковых клеток начинается с узелка из этих клеток в 1-2 мм в диаметре, то излечение рака возможно лишь на пути его ранней диагностики. В XXI в. станут известными основные гены-маркеры и белки-маркеры, превращающие нормальную клетку в раковую. По ним будет проводиться ранняя диагностика раковых клеток. Ранняя диагностика рака – это диагностика его начала. Еще важнее
  13. Клеточный цикл. Молекулы-регуляторы клеточного цикла открывают пути к диагностике и уничтожению раковых клеток
    В организме взрослого человека 5•1013 (В.Н.Сойфер, 1998) или 5•1014 (В.Тарантул, 2003) клеток. Каждая клетка любого типа – это часть своей ткани и организма в целом. Раковая клетка в организме человека – это уже не часть ткани и своего организма, а самостоятельная клетка, отделившаяся от них. Это клетка- организм. Деление клетки – это основное свойство и признак того, что она
Медицинский портал "MedguideBook" © 2014-2019
info@medicine-guidebook.com