Уже существует эффективная вакцина против рака шейки матки. Она обеспечивает профилактическую защиту. Однако в будущем могут также появиться индивидуальные персонализированные вакцины, которые будут эффективно бороться с уже имеющимися опухолями. Два небольших клинических исследования для пациентов с диагностированным раком кожи в Майнце и Бостоне дают основание для этой надежды. Исследователи внимательно изучили мутации в раковых клетках, а затем создали в лаборатории антигены, индивидуальные для раковых клеток. Затем были разработаны вакцины и введены пациентам. Организм пациентов реагировал так же, как при обычных прививках, образуя антитела и активированные Т-клетки, которые атаковали не только антиген вакцины, но и соответствующие опухоли. У большинства пациентов в Бостоне и Майнце и через два года после вакцинации не обнаруживались признаки опухолевого процесса, сообщали врачи в своих статьях в журнале Nature. Будет ли эффективность такой вакцинации доказана в более крупных исследованиях, обеспечивает ли она длительный терапевтический эффект, действует ли при других видах рака – это еще предстоит выяснить. Врачи Майнца тогда основали свой собственный институт, работа которого сегодня полностью посвящена разработке противораковых вакцин.
В основе некоторой иммунотерапии лежит работа Т-лимфоцитов, естественных киллеров и антигенпрезентирующих клеток пациента. Их «тренируют» на опухолевых клетках вне организма, размножают и возвращают пациенту. В то же время существует даже возможность снабдить Т-лимфоциты новыми поверхностными рецепторами, которые позволяют им лучше распознавать и бороться с опухолевыми клетками – своеобразный генный допинг.
Совершенно новым достижением в клеточной иммунотерапии является терапия клетками CAR-T (Т-лимфоциты с химерным рецептором антигена). В лаборатории Т-лимфоциты генетически изменяют так, что на их поверхности появляется особый тип антигенного рецептора. И не две-три штуки, а (фанфары!) от 4000 до 2 000 000 на одной клетке. Эти антигенные рецепторы искусственно собираются и имплантируются в забранные ранее у пациента Т-лимфоциты, тем самым перепрограммируя их. Рецептор (CAR) состоит из двух частей, полученных из разных источников, поэтому он называется химерным. Моноклональное антитело и сигнальный протеин удерживают его на поверхности клетки и связывают с ее внутренним содержимым. Теперь клетка называется CAR-T-клеткой. Такие клетки серийно выпускаются в лаборатории и вводятся обратно в организм пациента. Там они, подобно злым собакам, бросаются прямо на антигены раковых клеток и плотно связываются с ними. Внутренние структуры клетки слышат сигнал «Атака!». Клетка CAR-T начинает выплескивать высокотоксичные белки на раковую клетку, и те в конечном счете ее убивают. Новые клетки CAR-T синтезируют дополнительные цитокины и высвобождают их, чтобы привлечь на помощь большее количество активированных иммунных клеток. Одна клетка CAR-T может убить более 1000 опухолевых клеток.
Первая терапия с использованием клеток CAR-T для лечения лейкемий и лимфом была недавно одобрена и внедрена в США, Европа на очереди.
CRISPR-Cas9 – генетические ножницы
В 2012 году описанный впервые учеными Дженнифер Дудна (Jennifer Doudna) и Эммануэль Шарпантье (Emmanuelle Charpentier) метод «генетические ножницы», или, точнее, метод CRISPR-Cas9, позволил изменять геном всего живого: от яблонь, пчел и медведей до людей. Генетические ножницы позволяют разрезать отдельные гены в строго определенной точке, удалять или перемещать их в другую точку генома, словно кусочки фраз в текстовом редакторе. В основе этого метода заложена уже известная ученым способность бактерий запоминать при вирусной атаке генетический отпечаток вирусов. В случае новой вирусной атаки бактерии проверяют сохраненную в базах данных информацию. Если патогенный микроорганизм уже известен, пораженная бактерия синтезирует фермент, который, как ножницы, разрушает геном вируса и тем самым останавливает его размножение. Оба исследователя использовали этот древний защитный механизм бактерий, чтобы в живой клетке вырезать часть генетического материала в строго определенном месте.
Ученые всего мира возлагают надежды на CRISPR. Фармацевтические компании уже покупают лицензии и организуют стартапы по работе над CRISPR. До того момента, когда с помощью генетических ножниц можно будет вылечить рак, пройдет много времени. Раковые клетки изменяются, отделяются от остального клеточного сообщества, поэтому их трудно контролировать. Теоретически существует два возможных способа лечения рака с использованием генетических ножниц. Первый заключается в возможности имплантировать рецептор в лейкоциты, чтобы те, как при существующих иммунотерапиях, атаковали опухолевые клетки. Другая идея состоит в том, чтобы «ремонтировать» вызывающие рак мутации в самих опухолевых клетках.