Сладкая вакцина против рака

Когда клетка становится раковой, происходит не только озлокачествление её деления. Изменения затрагивают все клеточные структуры, в том числе и плазматическую мембрану, покрывающую клетку. В первую очередь меняется рецепторный комплекс клетки, располагающийся на её поверхности. Он состоит из комплексных белково-сахаридных молекул – протеогликанов.

В норме эти рецепторы отвечают за межклеточные взаимодействия, в том числе за контакт с клетками иммунной системы и реакции «свой – чужой». Возникающие нарушения, нередкие при делении, трактуются системой защиты организма как генетический сбой и приводят к уничтожению клетки.

Особенность раковых клеток в том, что при многочисленных нарушениях в их структуре им различными способами удается уходить от иммунного контроля.

Ученым из Центра по изучению рака Университета Джорджии удалось синтезировать специфическую вакцину к углеводам раковой опухоли. Они добились сильного и устойчивого иммунного ответа к опухолевым клеткам у мыши.

Вакцины используются уже более 120 лет для «обучения» иммунной системы. Сначала иммунной системе представляется активное вещество – антиген, чаще всего структурный компонент оболочки бактерий или вирусов. Ответом на это является усиленное деление специфических Т-лимфоцитов, запускающих продукцию антител – молекул иммуноглобулинов, специфичных именно к этому антигену.

Это подготавливает иммунную систему к дальнейшей встрече с антигеном, и при следующем попадании иммунитет отреагирует уничтожением чужеродного объекта.

Различные антигены обладают разной способностью запускать выработку антител. Для производства вакцин часто используют способы повышения эффективности за счет осаждения антигенов на поверхности активирующего вещества, в качестве которого обычно используются ионы алюминия или полиоксидоний. Из природных антигенов самыми сильными являются белки.

Особенность некоторых инфекционных агентов в том, что они «прячут» свои антигены, замедляя развитие специфических иммунных реакций. Даже длительное время находясь внутри организма, они не вызывают выработки антител. В таком случае вакцинация выделенным из бактерии антигеном приведет к появлению специфических антител, способных связываться с тем же антигеном, но уже на поверхности бактерии, запуская после этого сложный каскад реакций уничтожения.

Уникальные молекулы сахаров, обнаруженные на поверхности опухолевых клеток еще в 1970-х годах, заинтересовали ученых возможностью вакцинации против раковых клеток, скрывающихся от иммунной системы. Но до сегодняшнего дня подобные эксперименты не отличались результативностью.

До сих пор исследователи связывали особые молекулы сахара с чужеродным белком. Естественно, это приводило к выработке иммунной системой антител к белку и связывающим молекулам, но углеводы оставались нетронутыми.

Вместо использования выделенных и очищенных белков и углеводов команда ученых решила собрать вакцину из кусков разрушенных молекул.

В 2005 году они собрали полностью синтетическую вакцину, которая приводила к выработке антител к «раковым» углеводам. Несмотря на то что уровень антител в крови был невелик, исследователи продолжали совершенствовать компоненты и структуру вакцины для усиления иммунного ответа.

Их усовершенствованная вакцина воздействует сразу на три составляющие защитной системы: В-лимфоциты активируются углеводом опухоли, Т-лимфоциты – белком, а связывающая молекула запускает синтез большого количества цитокинов – молекул – регуляторов процессов иммунной системы.

Результатом такого комплексного подхода стало усиление продукции специфических антител к углеводам в 100 раз.

Эффективность вакцины была уже показана на человеческих клеточных раковых линиях, перевиваемых мышам, среди них рак груди и прямой кишки. Ученые уже планируют начать первую фазу клинических испытаний через год.

Несмотря на успешную экспериментальную вакцинацию, исследователи с осторожностью говорят о действии препарата у людей: мышь и человек слишком сильно различаются, некоторые вакцины против рака могут работать у мыши, но не у человека.