Nowy sposób na poszukiwanie szczepionki przeciwnowotworowej
Mimo olbrzymich postępów na polu leczenia nowotworów, wciąż są one niezwykle niebezpiecznymi chorobami zbierającymi śmiertelne żniwo. Najlepszą metodą walki byłoby zapobieganie rozwojowi nowotworu w ogóle, ale tego nie udało się dotychczas dokonać.
Stephen Albert Johnston i jego koledzy z Arizona State University opisali właśnie metodę wyszukiwania we krwi specyficznych dla nowotworów czynników, które mogą wywołać silną odpowiedź immunologiczną organizmu. Naukowcy mają nadzieję, że w przyszłości ich metoda posłuży do opracowania szczepionki antynowotworowej.
Nowe badania pokazują, jak szybko zidentyfikować proteiny wywołane przez mutacje mogące prowadzić do rozwoju nowotworu, a następnie zidentyfikować te, które mogą posłużyć za cel układu odpornościowego.
Nowa technika wykorzystuje mikromacierze peptydowe. To płytki z naniesionymi w regularnych odstępach mikroskopowymi polami zawierającymi różne peptydy. Gdy takie mikromacierze podda się działaniu próbek krwi pacjenta, specyficzne peptydy wiążą się z przeciwciałami. To sugeruje, że są one rozpoznawane przez układ immunologiczny, a zatem mogą być użyte do opracowania szczepionki. Johnston i jego zespół wykorzystali mikromacierze petydowe do zbadania reakcji próbek psiej krwi na obecność 9 różnych rodzajów nowotworów. Przeciwciała, które najsilniej zareagowały, były następnie badane, na modelu mysim, pod kątem ich przydatności do zwalczania dwóch rodzajów nowotworów. Badania potwierdziły, że peptydy, które wywoływały najsilniejszą reakcję, można wykorzystać do ochrony myszy przed nowotworem.
Nasz układ odpornościowy ma tę zaletę, że do rozpoznania nie potrzebuje sekwencji DNA guza i nie musi decydować o tym, czy dana mutacja wymaga jego reakcji, mówi Johnston.
Gdy do organizmu trafiają patogeny, zwykle zawierają one sygnatury molekularne niewystępujące w zwykłych komórkach ciała. Układ odpornościowy rozpoznaje te sygnatury i atakuje intruza. Jednak jako że komórki nowotworowe to własne komórki organizmu, większość z nich nie posiada takich sygnatur, które pozwoliłby na ich rozpoznanie. Na szczęście istnieją pewne objawy cechy nowotworów, które mogą wywołać odpowiedź immunologiczną. Są nimi pewne zmutowane peptydy. Gdy dochodzi do ich ekspresji, zostają rozpoznane przez limfocyty T i dochodzi do ataku.
Uczeni z Arizony zauważyli jednak, że pomimo iż nowotwory powiązane są z licznymi mutacjami, które mogłyby zostać rozpoznane przez układ odpornościowy, nie wszystkie one są traktowane jednakowo. Efektywnymi czynnikami wywołującymi reakcję układu odpornościowego okazały się mutacje przesuwające ramkę odczytu. Wiadomo, że są one czynnikami wywołującymi niektóre nowotwory.
Większość wysiłków nakierowanych na opracowanie szczepionki przeciwnowotworowej jest nakierowanych na mutacje punktowe. Do takich mutacji dochodzi, gdy pojedynczy nukleotyd DNA zostaje zastąpiony innym. W mutacjach tych długość sekwencji się nie zmienia, zmianie ulega zawartość DNA i wynikająca z tego transkrypcja RNA. W mutacjach z przesunięciem ramkę odczytu dochodzi do zmiany długości sekwencji poprzez dodanie lub usunięcie nukleotydu.
Obecnie podczas prac nad szczepionką przeciwnowotworową skupiającą się na mutacjach punktowych, wykorzystuje się algorytmy, dzięki którym próbuje się przewidywać, która mutacja wywoła odpowiedź układu odpornościowego. Po uzyskaniu pozytywnych rezultatów opracowuje się szczepionkę i ją testuje. Jest to metoda bardzo długotrwała, trudna, kosztowna i daje nieprecyzyjne wyniki. Wykorzystanie mikromacierzy peptydów z mutacji wywołujących przesunięcie ramki powinno nie tylko dać odpowiedź na to, który z nich może posłużyć do produkcji szczepionki, ale także pozwoli ocenić reakcję układu odpornościowego jeszcze przed wykonaniem szczepionki.
Podczas najnowszych badań wykorzystano 830 peptydów z 377 antygenów. Pobrano 116 próbek krwi od 26 różnych ras psów cierpiących na 9 różnych nowotworów, w tym mięsaka, chłoniaka, kostniakomięsaka. Jako grupę kontrolną wybrano 52 próbki zdrowych psów o porównywalnym wieku.
Testy peptydów z przesunięciem ramki wykazały, że reaktywne peptydy wywoływały reakcję limfocytów T i chroniły myszy przed czerniakiem i nowotworem piersi. W przypadku peptydów niereaktywnych ochrony takiej nie odnotowano. Co interesujące, siła odpowiedzi układu odpornościowego u testowanych zwierząt zależała wprost od reakcji przeciwciał na peptydy umieszczone na mikromacierzy. Można było zatem nie tylko wskazać na konkretne peptydy przydatne do produkcji szczepionki, ale również od razu ocenić jej efektywność.
Komentarze (0)