Быстрое открытие пептидов и технология «подключи и работай» могут сделать персонализированные противораковые вакцины реальностью.

Согласно отчету, опубликованному сегодня в eLife , ученые создали конвейер для выявления, определения приоритетов и оценки потенциальных опухолевых антигенов для быстрого создания противораковых вакцин.

Новый подход может помочь исследователям быстро идентифицировать опухолеспецифические антигены, распознаваемые цитотоксическими Т-клетками, генерируя мощный, стойкий и высокоспецифичный ответ на опухоль человека. Это, в свою очередь, может привести к более быстрому и простому способу создания эффективных персонализированных противораковых вакцин на основе идентифицированных антигенов.

«Чтобы противораковая вакцина была эффективной, нам нужно выбрать целевые антигены, которые вызывают сильный иммунный ответ, присутствуют исключительно на раковых клетках и адаптированы к уникальному типу опухоли человека», — объясняет первый автор Сара Феола, научный сотрудник ImmunoViroTherapy. Лаборатория (IVTLab), Университет Хельсинки, Финляндия. «Однако лишь немногие из антигенов опухоли, если таковые вообще имеются, соответствуют этим характеристикам, что очень затрудняет идентификацию и определение приоритетов потенциально эффективных кандидатов . которое можно было бы проводить гораздо быстрее для каждого отдельного пациента, что позволяет проводить по-настоящему персонализированную терапию».

«Для разработки персонализированных противораковых вакцин требуется несколько различных технологий, работающих вместе и быстро», — добавляет старший автор Винченцо Серулло, профессор разработки биологических препаратов в Хельсинкском университете и руководитель группы в IVTLab. «Нам нужны быстрые и надежные методы идентификации антигенов и определения их приоритетности, а также быстрые, недорогие и осуществимые подходы к доставке этих антигенов пациентам. В течение последних шести лет мы работали над проектом, поддерживаемым Европейским исследовательским советом ( ERC), чтобы заставить все части этой сложной головоломки работать вместе, создавая конвейер, который был частично описан в этой работе.

«Наше исследование, основанное на предыдущей работе, включает в себя разработку нового подхода к идентификации опухолеспецифических антигенов из очень небольших образцов, создание нового алгоритма для определения приоритетов пептидов на основе их сходства с пептидами, полученными из патогенов, и создание нескольких различных плагинов и -технологии для доставки этих пептидов вместе с вирусами или бактериями, убивающими раковые клетки».

В текущем исследовании команда начала с изучения антигенного ландшафта опухолевой клетки, то есть всех различных пептидов на клеточной поверхности. Они изучили мышиную модель рака толстой кишки и использовали самые современные технологии, такие как иммунопептидомный подход, основанный на анализе масс-спектрометрии, для изучения поверхностных антигенов на клетке. Это породило список из тысяч пептидов-кандидатов и поставило перед ними задачу расставить приоритеты.

Команда использовала два параллельных направления исследований: во-первых, они смотрели на относительное количество пептидов на раковых клетках по сравнению с нормальными клетками. Это дало им ключ к пониманию того, действительно ли антиген специфичен для опухоли. Во-вторых, они использовали программный инструмент, ранее разработанный в их лаборатории, для идентификации опухолевых антигенов, сходных с известными антигенами патогенов, используя их потенциальную способность вызывать аналогичный иммунный ответ на антигены патогенов.

Используя эти методы, команда сузила свой список кандидатов с тысяч до 26 антигенов-кандидатов. Затем они дополнительно изучили потенциал этих антигенов, проверяя, насколько хорошо они стимулируют Т-клетки и насколько эффективно они связываются с аденовирусным вектором, который станет основой вакцины. Все антигенные пептиды-кандидаты взаимодействовали с вирусным вектором, но шесть пептидов продемонстрировали наилучшие результаты и были отобраны для дальнейших испытаний.

Следующим этапом было выяснить, может ли вакцина, несущая эти антигены-мишени, стимулировать достаточный иммунный ответ, чтобы контролировать или останавливать рост опухоли. Чтобы проверить это, команда использовала мышей с опухолями толстой кишки на левом и правом боках. Затем они обработали одну сторону мышей вакциной, покрытой каждым из пептидных антигенов-кандидатов. Как и предполагалось, они обнаружили, что вакцины, несущие пептиды, улучшали противоопухолевый рост в обработанной опухоли, но одна из вакцин улучшала противоопухолевый рост в необработанных опухолях, что позволяет предположить, что пептидный антиген в этой вакцине вызывает мощный системный иммунный ответ. против опухолей.

«Мы разработали и утвердили конвейер, который впервые охватывает все этапы разработки персонализированной противораковой вакцины, начиная с выделения пептидов из первичной опухоли и заканчивая их анализом для выявления лучших кандидатов», — заключает Церулло. «Этот конвейер в настоящее время проверяется на больных раком человека в рамках нашего флагманского проекта по прецизионной медицине рака, iCAN.

«Вместе наши результаты демонстрируют возможность применения конвейера для создания адаптированной противораковой вакцины путем сосредоточения внимания на критериях приоритизации и отбора, а также на внедрении быстрой технологии plug-and-play, называемой PeptiCRAd, посредством декорирования клинически одобренного аденовирусного вектора выбранными пептидами. Это открывает возможность быстрого создания вакцин для клинического применения , где эффективная персонализированная терапия представляет собой главную цель успешного лечения».