Від профілактики до лікування: як вакцини використовують у боротьбі з неінфекційними хворобами

Вакцини — незамінний помічник у боротьбі з інфекційними хворобами (від віспи до ковіду) вже сотні років. Але існують вакцини і від неінфекційних хвороб з надзвичайними механізмами дії. І не для профілактики, а саме для лікування.

Нічого дивного в цьому немає. Адже вакцини існують, щоб познайомити організм із патогеном і викликати імунну відповідь, аби організм розпізнавав хворобу й боровся з нею. То чому б цьому принципу не працювати і на неінфекційні хвороби? В статті розглянемо можливі вакцини від різних пухлин та артеріальної гіпертензії.

Оскільки пухлини далеко недосконалі в плануванні, то частенько з ростом глибина пухлини має постійне кисневе голодування.

Один із найперспективніших напрямів — це розробка вакцин від різних пухлин. Пухлина виникає тоді, коли генетичний апарат якоїсь клітини ламається і починається неконтрольований ріст і розмноження. Якщо генетично пухлини відрізняються від клітин організму, то організм сприймає їх як щось чужорідне й починає атакувати. Іншими словами, організм розпізнає пухлинні білки, які не утворюються у здорових клітин (неоантигени) та атакує їх — і йому в цьому можна допомогти. Звучить добре в теорії, але на практиці широкі дослідження неоантигенів почалися відносно нещодавно — в середині минулого десятиліття, коли технології секвенування, тобто розшифровки ДНК, вийшли на новий рівень і дозволили вченим робити це набагато швидше¹. Навіть більше, це відкриває нам шлях до персоналізованих вакцин, саме проти тих неоантигенів, які є у пацієнта.

Але не варто сприймати пухлини просто як набір дефектних клітин. Це ніби новий організм всередині нашого: зі своїм мікросередовищем, своїми судинами (а пухлини стимулюють ріст судин для себе*). Пухлина рекрутує оточуючі клітини (сполучної тканини чи навіть імунні), щоб вони працювали на її користь — і не в останню чергу саме ці найманці захищають пухлини від ліків або імунної відповіді². Так само пухлина може розвиватись швидше, ніж імунна система встигає побачити її й відреагувати.

То чому неоантигени такі важливі? Бо дослідження показали: що більше їхнє навантаження, то краща імунна відповідь і більш втішний прогноз для пацієнта. Ми також знаємо, що Т-лімфоцити (Т-лімфоцити — солдати нашого імунітету. Саме вони розпізнають та борються із чужорідними антигенами) вбивають пухлинні клітини та викликають частковий або повний регрес.

Тож є два підходи: або ж «всунути» у вакцину цілі ракові клітини, або ж лише специфічні антигени. 

Перший метод звучить дуже переконливо — здавалось би, що може бути легше і прямолінійніше? Але є нюанс: у вакцині ще є купа інших білків, що аж ніяк не допомагає організму з’ясувати, що саме йому треба атакувати. Утім декілька вакцин показують непоганий результат у дослідженнях щодо раку підшлункової залози та лейкемії³.

Друга категорія тішить цілою плеядою досліджень та різних методів: можемо використовувати сам білок, маємо дослідження від меланоми до гліобластоми, можемо використовувати мРНК (як, наприклад, це було у вакцини проти ковіду від Pfizer) чи ДНК, щоб донести організму інформацію про антиген (завантажуємо в організм не сам білок, а його креслення — і організм розбирається). Щоправда, останній метод не показує вагомих клінічних результатів для пухлин. 

Так само можемо використовувати віруси як вектор для переносу антигенів.  Так робить, наприклад, одна із декількох затверджених FDA вакцин для лікування меланоми – imlygic⁶. Вона використовує генномодифікований папілома-вірус людини І типу як вектор, вводиться прямо в пухлини й має подвійну дію: вірус заражає, виснажує та через це вбиває клітини зсередини; а також змушує інфіковані клітини пухлини виділяти білок із розумною назвою гранулоцитарний-макрофагальний колонієстимулюючий фактор (GM-CSF), який стимулює імунну систему. Що цікаво, препарат може «заходити» у здорові клітини, але не розмножується в них.

Інша ефективна і затверджена FDA вакцина із фантастичним механізмом дії бореться проти раку простати. Вона називається Provenge⁷ і виготовляється, на диво, із крові самого пацієнта, з якої забирають переважно білі кров’яні тільця та відправляють до фармкомпанії, де вони інкубуються з антигеном раку простати та з тим самим GM-CSF.

Після цього вже активований кров’яний продукт повертається та вводиться пацієнту.

Зрозуміло, що така процедура буде і коштувати відповідно: більше ніж 120 тисяч доларів за курс лікування із трьох доз. До того ж він дасть хворому лише близько додаткового року життя. З іншого боку — наче це мало.

Від новинок науки повернемось до старої-доброї протитуберкульозної БЦЖ, розробленої ще у 1921 році. Вона в нас використовується і є стандартом лікування неінвазивного раку сечового міхура. Її вводять просто в порожнину органа. Як це працює — досі предмет для дискусій, але, напевно, завдяки поєднанню прямої взаємодії БЦЖ з пухлинними клітинами, активацією і специфічного, і неспецифічного імунітету⁴.

Цікава сама історія відкриття. Вона почалася з того, що відчайдушний онкохірург Вільям Коулі наприкінці ХІХ століття кмітливо вирішив лікувати пухлини, вводячи в них бактерії, зокрема Streptococcus pyogenes (в перекладі — гнилотворний стрептокок). У принципі, це не було сліпою ідеєю, адже еред цим він помітив регрес раку в пацієнта після шкірної інфекції. Далі, вже після впровадження БЦЖ, з’явились дані щодо позитивної ролі БЦЖ проти раку. Подальші дослідження допомогли ще й відкрити багато цікавого, зокрема білок — фактор некрозу пухлин. БЦЖ пробували проти різних видів раку, поки в 1976 році почалось дослідження, де вакциною лікували саме рак сечового міхура.

Але це ще не кінець. Поки досліджували це, заразом виявилося, що БЦЖ ще й непогано допомагає боротись із діабетом. Свіжоспечене обсерваційне дослідження, так само як і клінічне дослідження І фази, показали, що рівень цукру в хворих на діабет І типу значно покращується після БЦЖ. Пов’язують це з відновленням регульованого транспорту цукру в лімфоїдній системі та корекцією аеробного гліколізу⁵. Ще й від туберкульозу захищає!

Існують вакцини навіть від, як не дивно, артеріальної гіпертензії, тобто підвищеного тиску. Якщо втрутитись у систему регуляції тиску — наприклад, змусити організм виробити антитіла до гормону, що підвищує тиск (ангіотензину II), — то ми можемо отримати дешеві та легкі для введення масі людей ліки. Але це поки що лише перспективний напрямок. Тільки нещодавно, наприклад, отримано результати клінічних досліджень⁸ І-II фази, які показали безпеку препарату й те, що антитіла таки виробляються. Чи є клінічний ефект? Невідомо. Для цього треба проводити дослідження III фази.

Тож вакцини — це чудовий метод для боротьби із плеядою захворювань, і список не обмежується лише інфекційними хворобами. Дуже цікава, дуже перспективна тема — і хтозна, від чого люди будуть отримувати вакцини через 50 років. Але, напевно, ми будемо здивовані.

ТЕКСТ: Костянтин Ковалішин

ІЛЮСТРАЦІЇ: Богдана Мохненко

ДЖЕРЕЛО: https://kunsht.com.ua/

Посилання

1. Застосування секвенування РНК у медицині раку.
2. Складність мікрооточення пухлини та терапевтичні наслідки.
3. Терапевтичні вакцини для лікування раку: огляд клінічних випробувань.
4. Рак сечового міхура: лікування.
5. Оновлення за 2022 рік щодо програм клінічних випробувань BCG.
6. Imlygic.
7. PROVENGE (sipuleucel-T).
8. Короткий звіт про дослідження.