Forskere har vist at personlige kreftvaksiner laget med DNA kan programmere immunforsvaret til å angripe ondartede svulster, inkludert bryst- og bukspyttkjertelkreft.
Forskerne gjennomførte studien på mus med brystkreft og en pasient med kreft i bukspyttkjertelen i sen fase.
COVID-19-vaksinene - designet med bruk av biter av genetisk informasjon som primerer immunforsvaret vårt for å gjenkjenne og bekjempe virusinfeksjoner - har blitt livreddere i den globale kampen for å få slutt på pandemien.
Nå har den nye forskningen vist at en lignende vaksinemetode kan brukes til å lage personlige vaksiner som programmerer immunforsvaret til å angripe ondartede tumorer, inkludert kreft i bryst og bukspyttkjertel.
De skreddersydde vaksinene er designet for å målrette mot muterte proteiner kalt neoantigener som er unike for pasientens svulster. I motsetning til COVID-19-vaksinene laget av Moderna og Pfizer / BioNTech som er avhengige av genetisk materiale som kalles mRNA, blir de personlige kreftvaksinene laget ved hjelp av DNA.
"Vi tok en liten vevsprøve fra en svulst i en 25 år gammel mannlig pasient med kreft i bukspyttkjertelen i senfase og brukte den til å utvikle en personlig vaksine basert på den unike genetiske informasjonen i svulsten," sier William Gillanders, professor i kirurgi ved Washington University School of Medicine i St. Louis og seniorforfatter av papiret i tidsskriftet Genommedisin.
"Vi tror dette er den første rapporten om bruk av en neoantigen DNA-vaksine hos et menneske, og vår overvåking bekrefter at vaksinen var vellykket når det gjaldt en immunrespons som målrettet mot spesifikke neoantigener i pasientens svulst," sier Gillanders.
Studien undersøker hvordan teknikker som brukes til å lage personlige kreftvaksiner kan forbedres for å hjelpe kroppen med å frigjøre en mer effektiv, langvarig, tumorbekjempende immunrespons.
Funnene viser også at en personlig DNA-vaksine kombinert med andre immunterapi kan generere en robust immunrespons som er i stand til å krympe brystkreft hos mus. Mens DNA-vaksinen ikke krympet svulster hos pasienten i bukspyttkjertelkreft, produserte den en målbar immunrespons som var rettet mot svulsten.
Gillanders, som behandler brystkreftpasienter ved Siteman Cancer Center ved Barnes-Jewish Hospital og Washington University School of Medicine, sier at DNA-vaksineplattformer gir noen viktige fordeler i forhold til andre personaliserte vaksineplattformer nå i tidlige kliniske studier, for eksempel de som er avhengige av mRNA, dendritisk celler og syntetiske peptider.
Fordi neoantigen DNA-vaksinen fokuserer immunresponsen på neoantigener som bare finnes i tumorceller, reduserer den risikoen for farlige bivirkninger, for eksempel skade på normalt sunt vev eller utløsende intoleranse eller dårlig reaksjon på vaksinen.
"DNA-vaksiner er relativt enkle og kostnadseffektive å produsere sammenlignet med andre neoantigen-vaksineplattformer, for eksempel de som bruker dendritiske celler eller mRNA, for eksempel, noe som gjør DNA-vaksineplattformen attraktiv for neoantigen-vaksiner," sier Gillanders. “DNA-vaksineplattformen kan også enkelt konstrueres for å inkludere flere nyantigener. Ytterligere immunmodulatorer kan også integreres i vaksinen for å øke immunresponsene. ”
I likhet med andre personaliserte vaksiner som nå er under utvikling, retter DNA-vaksineplattformen seg mot neoantigener, unormale proteinfragmenter som opprettes når kreftformede tumorceller muterer og vokser. Siden hver kreft genererer unike mutasjoner, er hver DNA-vaksine også unik og optimalisert for samtidig å målrette mot flere nyantigener.
Hver neoantigen som inngår i vaksinen hever et rødt flagg for immunforsvaret, og sender en hær av spesialiserte immunceller kalt T-celler for å søke og ødelegge svulsten.
Selv om prosessen virker enkel i teorien, er djevelen i detaljene, og disse detaljene ligger innenfor de komplekse indre funksjonene til hvordan celler behandler og presenterer nyantigenene til immunsystemet.
For at vaksinen skal lykkes, må neoantigenene presenteres for celler i et presist format som maksimerer oddsen for å utløse en kompleks, trinnvis kaskade av naturlige immunresponser. Eventuelle feilsteg kan resultere i en svekket eller til og med mislykket immunrespons.
Som den nye studien dokumenterer, kan neoantigen DNA-vaksinen optimaliseres for å forbedre presentasjonsprosessen. Små forskjeller i lengden på en epitop (den delen av antigenet som gjenkjennes av immunsystemet), avstand og aminosyresekvens kan resultere i viktige endringer i hvordan neoantigener presenteres for immunsystemet. Selv da finner kreft ofte måter å unngå vellykkede angrep.
I denne studien satte Gillanders og teamet seg for å takle disse utfordringene ved å bruke det siste innen neste generasjons gensekvenseringsverktøy, nye prediktive modelleringsteknikker og bioinformatikk-baserte beregningsalgoritmer - alt designet for å finjustere vaksineprosessen.
Funnene antyder at lengre epitopfragmenter er mer effektive for å utløse en lengre varig immunrespons som inkluderer både CD8 og CD4 T-celler; at en mutant markør som merker nyantigener og er klonet til enden av en epitopstreng, kan øke dens gjenkjenning betydelig av immunsystemet; og at selv de mest godt presenterte epitopene sjelden lykkes med å krympe svulster, med mindre de ledsages av et ekstra immunterapiverktøy, for eksempel anti-PD-L1 sjekkpunktblokkade.
“Selv om den første kliniske erfaringen er lovende, er det mer arbeid å gjøre for å foredle vaksinene og evaluere effektiviteten i dyremodeller og kliniske studier. Men dette er et viktig første skritt og peker oss i riktig retning, sier Gillanders.
Om forfatterne
Støtte for arbeidet kom fra Susan G. Komen for Cure; Alvin J. Siteman Cancer Center; National Institute of Health (NIH); National Cancer Institute; og stiftelsen for Barnes-Jewish Hospital. - Original Studie
Relaterte bøker:
Kroppen holder poengsummen: Hjernens sinn og kropp i helbredelsen av traumer
av Bessel van der Kolk
Denne boken utforsker sammenhengene mellom traumer og fysisk og mental helse, og tilbyr innsikt og strategier for helbredelse og bedring.
Klikk for mer info eller for å bestille
Pust: The New Science of a Lost Art
av James Nestor
Denne boken utforsker vitenskapen og praksisen med å puste, og tilbyr innsikt og teknikker for å forbedre fysisk og mental helse.
Klikk for mer info eller for å bestille
Planteparadokset: De skjulte farene i "sunn" mat som forårsaker sykdommer og vektøkning
av Steven R. Gundry
Denne boken utforsker koblingene mellom kosthold, helse og sykdom, og tilbyr innsikt og strategier for å forbedre generell helse og velvære.
Klikk for mer info eller for å bestille
Immunitetskoden: Det nye paradigmet for ekte helse og radikal antialdring
av Joel Greene
Denne boken tilbyr et nytt perspektiv på helse og immunitet, og trekker på prinsipper for epigenetikk og tilbyr innsikt og strategier for å optimalisere helse og aldring.
Klikk for mer info eller for å bestille
Den komplette guiden til faste: Helbred kroppen din gjennom periodisk, vekslende dag og forlenget faste
av Dr. Jason Fung og Jimmy Moore
Denne boken utforsker vitenskapen og praksisen med faste og tilbyr innsikt og strategier for å forbedre generell helse og velvære.
