Патологічна фізіологія / Оториноларингологія / Організація системи охорони здоров'я / Онкологія / Неврологія і нейрохірургія / Спадкові, генні хвороби / Шкірні та венеричні хвороби / Історія медицини / Інфекційні захворювання / Імунологія та алергологія / Гематологія / Валеологія / Інтенсивна терапія, анестезіологія та реанімація, перша допомога / Гігієна і санепідконтроль / Кардіологія / Ветеринарія / Вірусологія / Внутрішні хвороби / Акушерство і гінекологія
ГоловнаМедицинаОнкологія
« Попередня Наступна »
А. І.Рукавішніков. Азбука раку, 2007 - перейти до змісту підручника

ДНК-вакцина - новий спосіб пошуку і знищення ракових клітин

Ідея використання імунних засобів для лікування від раку і спроби її реалізації належать американському хірургу У. Колі (W. Coley) і відно-сятся до кінця XIX століття.

Проте інтерес до імунним засобам згас на багато десятиліть, так як почали застосовуватися: хірургічний метод лікування солідного раку, а пізніше - променеве лікування і з 1940 р. - хіміотерапія.

Проф. А.Ю. Баришніков (2004) наголошує:

- «як би ретельно не вилучили рак, завжди залишаються ракові клітини, з яких рак здатний відродитися»;

- «вакцина якраз і спрямована на посилення імунної відповіді організму, щоб убити ці ракові клітини ».

Лише в останню чверть ХХ століття імунна терапія стала знову розвиватися для цієї мети.

В даний час розробкою та використанням вакцин для знищення ракових клітин інтенсивно зайняті вчені в багатьох країнах і в нашій країні.

Причин цього кілька:

- механізм знищення ракових клітин імунною системою такий же, що і для знищення бактерій і вірусів при інфекціях;

- солідний рак з розміру вузлика з ракових клітин 2 мм - вже системна хвороба, а вакцина - це засіб системного впливу на ракові клітини і їх метастази;

- саме імунна система виборча: вона знищує тільки уражені клітини, не зачіпаючи здорових клітин.

Однак, у створенні вакцин для знищення ракових клітин дуже багато труднощів. Вони створюються самою ракової клітиною, так як вона виникає з клітки свого організму-господаря за рахунок дерепрессии в ній ряду генів фетальних білків. Вони і є для ракової клітини антигенами.

Оскільки імунна система не дає імунної відповіді на антигени ракової клітини у пацієнта, то й носії їх, ракові клітини, практично непомітні для клітин імунної системи. Щоб організм пацієнта успішно знищував ракові клітини, треба зробити їх «чужими» - штучно «посадити» на них антигени, які б викликали бурхливий імунну відповідь. Одним з таких спо собов є ДНК-вакцина.

Згадаймо, що ген - це фрагмент ДНК. Кожен ген забезпечує синтез певних білків у клітині. Цей процес здійснюється за етапами: ген іРНК білки.

Ідея ДНК-вакцини полягає в тому, щоб в ДНК ракової клітини ввести ген, що кодує новий для клітини білок-антиген. Тоді в клітці відбуватиметься синтез такого білка, який після процесингу у вигляді пептиду в комплексі з молекулою HLA I виставляється на її поверхні. Це викликає ефективну відповідь імунної системи організму проти білка-антигену, а значить і проти його носія - ракової клітини.

ДНК-вакцина - це новий вид вакцин, оскільки в організм вводиться не готовий білок, а його ген, і цей ген новий для клітини. Введення такої вакцини в організм пацієнта називають «ДНК-вакцинацією».

Новий ген вводиться в ракові клітини, проти яких хочуть збільшити імунну відповідь, або в клітини імунної системи, щоб посилити їх імунну відповідь.

Залежно від способу введення гена в ракові клітини ДНК-вакцину ділять на два види: «ex vivo», тобто поза організмом, і «in vivo», тобто безпосередньо в організмі.

Приготування ДНК-вакцини «ex vivо» складається з наступних етапів: 1) з ракової пухлини береться фрагмент і з нього отримують культуру ракових клітин, 2) в ракові клітини вводять ген з регуляторним ділянкою методом трансфекції або за допомогою знешкоджених вірусу - методом трансдукції та ін; 3) ракові клітини опромінюють, щоб вони не могли ділитися. Такі модифіковані ракові клітини - це вакцина, її вводять в організм пацієнта внутрішньошкірно або підшкірно.

ДНК-вакцина «in vivo» являє собою вектор, в який введено новий для клітини ген з його регуляторним ділянкою. Часто як вектора використовують ретровірус або аденовірус, плазмідну ДНК, ліпосоми, а в майбутньому, штучні хромосоми. Щоб вірус не розмножувався, з його структури видаляють відповідні гени, тобто він стає безпечним. Вектор з геном вводять в організм або в пухлину, він проникає в ракові клітини.

В.Г. Дебабов (1999) пише: «Дуже важливо, що, мабуть, введений ген ДНК-вакцини не вбудовується в геном, а тривало протягом тижнів і місяців існує в ракової клітці як епісома, синтезуючи весь цей час у ній« чужий »антиген .

Для індукції імунної відповіді на антиген, останній повинен бути представлений клітинам імунної системи у вигляді пептиду в комплексі з молекулою білка HLA I на поверхні ракової клітини.
Якщо при цьому пептиди розпізнаються як «чужі», то запускається відповідь на знищення ракової клітини.

Доведено, що ДНК-вакцина викликає в організмі пацієнта повний імунну відповідь на антиген: гуморальний - утворення антитіл і клітинний - активація цитотоксичних Т-лімфоцитів.

Які переваги має ДНК-вакцина перед звичайною вакцинацією, тобто введенням готового білка ракової клітини або убитої ракової клітини?

1. Використовуючи один вектор, можна створювати різні вакцини, тільки змінюючи гени, що кодують антиген.

2. Один вектор може нести кілька генів і індукувати синтез декількох білків-антигенів: наприклад, ген білка «5Т4», ген апоптозу - ген bax, ген інтерлейкіну-2 або 12.

3. Значно знижується загроза побічних ефектів через токсичність вводяться при звичайній вакцинації «баластних» білків у складі білка-антигену.

4. Введення в ракові клітини генів-супресорів; наприклад, ген wt53, в якому часто трапляються мутації.

5. Блокування генів властивостей ракової клітини; наприклад, ген oct-4, ген нуклеостеміна, ген білка «5Т4», маскирующего антигени на ракової клітки від клітин імунної системи, ген теломерази та ін

Для цього в ракову клітку вводиться ген, що приводить до синтезу РНК, комплементарної мРНК шкідливого гена. Така РНК є антисмислової і за принципом комплементарності підстав буде придушувати синтез смислової мРНК шкідливого гена зсередини. Тепер же для цієї мети можна використовувати «малі интерферирующие РНК» - «вимикачі гена».

В даний час вже розпочато випробування ДНК-вакцин для пошуку і знищення ракових клітин у клінічній практиці.

1. Вченими Медичного центру Бейлорского університету в Далласі (2002) розроблена вакцина GVAX від раку легенів. «Перші результати випробувань показали її високу ефективність у лікуванні запущених форм болез-ні, у тому числі в тих випадках, коли традиційне лікування не допомогло. У ході експерименту в групі добровольців кілька людей були повністю вилікувані від раку, у інших вдалося домогтися стабілізації стану ». У ході попередніх випробувань вакцина вводилася 43 пацієнтам з недрібноклітинним формою раку легенів, з яких тільки у 10 була початкова форма хвороби.

Вакцина являє собою клітини раку від самого пацієнта, в які впроваджено ген GM-CSF. Вона вводилася в організм з інтервалом у два тижні протягом трьох місяців. Доданий ген допомагав організму розпізнавати клітини як ракові, так що імунна система могла ефективно протистояти звичайним раковим клітинам і перешкоджати прогресуванню хвороби.

У трьох пацієнтів рак повністю зник, рецидивів не було мінімум три роки. При цьому у двох з цих трьох пацієнтів раніше виявилася неефективною стандартна променева терапія. В інших пацієнтів з пізньою стадією хвороби її прогресування припинилося, ефект зберігався на строк від п'яти ме-сяців до двох років і більше.

Вчені роблять висновок, що ці результати вселяють оптимізм. Звичайні протоколи лікування працюють лише в невеликому відсотку випадків, а середня виживаність не перевищує восьми-дев'яти місяців. Поки про впровадження вакцини в практику говорити рано, потрібні додаткові дослідження. Автори сподіваються, що протягом трьох років вони зможуть подати документи на отримання дозволу ».

2. У Бостонському Dana-Farber Cancer Institute створена вакцина на основі ракових клітин пацієнта. «Вона стимулювала імунну систему на боротьбу з пухлиною», - повідомляє UPI science news (2000).

Дослідження проводилися на 34 хворих на рак легенів - одному з найбільш поширеному типі раку. Один з авторів дослідження Глен Дранов (Glenn Dranoff) повідомив, що «саме використання власних ракових клітин для вакцинації дає максимальні шанси на розвиток стійкого імунної відповіді». Даний метод називається терапевтичної вакцинацією. На відміну від традиційної вакцинації, він направлений на лікування хвороби, а не її профілактику.

Лікарі генетично модифікували клітини раку, які були отримані хірургічним шляхом. В клітини був введений ген гранулоціт-макрофаг колонієстимулюючогофактора (GM-CSF) - сильного стимулятора імунної системи. Вакцину на базі таких клітин і вводили пацієнтам.

З 34 пацієнтів з раком легенів і метастазами, тобто коли ракові клітини поширилися по всьому організму, дев'ять вийшло з експерименту, тому що їх хвороба прогресувала дуже швидко. У п'яти пацієнтів рак перестав прогресувати на період від кількох місяців до кількох років, а у вісімнадцяти був зареєстрований з'явився після вакцинації стійкий імунна відповідь організму на клітини раку.


Гленн Дранов повідомив, що зараз проводиться велика кількість досліджень протиракових терапевтичних вакцин. Більшість раніше отриманих результатів відносилося до досить рідкісним типам раку, наприклад, меланомі. Створення вакцини проти такого поширеного захворювання, як рак легенів, практично не розглядалося. «Наші результати в цьому напрямку дуже попередні, але вони надихають, - додає Дранов. - Щоб стати загальноприйнятою практикою новому методу належить витримати кілька фаз клінічних випробувань ».

На думку багатьох вчених, в найближчі роки ДНК-вакцина «опиниться в числі найбільш ефективних засобів знищення ракових клітин в організмі пацієнта (В.Г. Дебабов, 1997, і ін.)

До цих пір в клінічній практиці мішенню для стандартних методів лікування, крім хіміотерапії, є не причина раку, а лише його симптоми. Прогрес молекулярної онкології запропонував принципово новий підхід - лікувати не рак, тобто наслідок, а його причину - ракову клітку і її нащадки. Для лікування від раку це має принципове значення, так як рак - не одне ціле, а складається з розселяються по всьому організму пацієнта клітин-організмів. Тому принцип лікування від нього зводиться до знищення кожної його ракової клітини, а значить, рак ліквідується сам по собі.

ДНК-вакцинація особливо необхідна для знищення ракових клітин, так як вона: 1) долає феномен «ускользания ракових клітин» від імунної відповіді; 2) в ракову клітину можна вводити різні гени: ті, що кодує антигени ракової стовбурової клітини, гени цитокінів, гени апоптозу клітини. При цьому трансфекованих ракова клітина перетворюється на «фабрику» з виробництва вакцини прямо усередині організму. Ця «фабрика» здатна працювати тривалий період - до року.

Акад. Е.Д. Свердлов (1997) відзначає, що «швидкість наближення до реальної генної терапії раку дуже значна. Це пов'язано з тим, що рак настільки небезпечний і в більшості випадків настільки швидко прогресує, що застосування нових методів для порятунку приречених на близьку смерть пацієнтів, коштів для порятунку яких не існує, абсолютно виправдано з етичної точки зору ».

Тепер для багатьох раків різного типу клітини доведено, що ракова клітина виникає зі стовбурної клітини тканини, в результаті генетичних порушень в ній. І так як стовбурова клітина ділиться асиметричним способом, то і склад її клітин-нащадків у складі раку виявився різним.

У ньому два типи клітин: найменша частина їх - це нащадки ракової стовбурової клітини, що підтримують життя клітин раку. Основна ж маса клітин - це неракові клітини, що виконують функції клітин тканини, після чого вони гинуть самі природним способом, тобто через апоптоз.

Таким чином, у складі однієї пухлини - раку, два різних типи клітин, тобто дві різні мішені. При цьому ракова стовбурова клітина - це мішень номер один для діагностики раку і вона ж мішень для розробки нових ліків і засобів ліквідації ракових стовбурових клітин, тобто лікування від раку.

Неракові клітини у складі клітин раку не є мішенню для діагностики та лікування, так як досить знищити кожну ракову стволовую клітку в складі раку і рак ліквідується, так як після цього неракові клітини, як короткоживучі, будуть гинути самі через апоптоз. Звідси важливий наслідок: для виготовлення будь-якого типу онко-вакцин необхідно брати тільки ракові стовбурові клітини

Для ДНК-вакцини гени білків повинні вводитися в ракові стовбурові клітини, а для інших вакцин, наприклад, для вакцини на основі дендритной клітини - білки-антигени від ракової стовбурової клітини. Але для цього необхідно перш виділити ракові стовбурові клітин з клітин раку. Це можна зробити за допомогою моноклональних антитіл або моноклональних Т-клітинних рецепторів (мТКR) до білків-антигенів ракової стовбурової клітини.

Дослідники з Італії першими на прикладі вакцини на основі дендритних клітин показали виражену ефективність використання для вакцини білків-антигенів ракової стовбурової клітини в експериментах на мишах при лікуванні їх від гліоми головного мозку. Це вчені пояснили тим, що при цьому цитотоксичні Т-лімфоцити прицільно активуються проти пулу ракових стовбурових клітин у складі клітин раку.
« Попередня Наступна »
= Перейти до змісту підручника =
 Інформація, релевантна "ДНК-вакцина - новий спосіб пошуку і знищення ракових клітин"
  1.  Віруси - природний засіб для знищення ракових клітин будь-якого типу
      Для лікування від раку необхідно знищити всі ракові клітини, де б вони не опинилися в організмі пацієнта. Для цього потрібен такий спосіб лікування, який дозволяє вирішити два завдання: 1) розшукати ракові клітини серед нормальних клітин організму і 2) знищити кожну ракову клітину, і при цьому не пошкодити здорові, тобто нормальні клітини. Виявилося, що є віруси - «онколітичних». Вони
  2.  РНК-вакцина - новий спосіб пошуку і знищення ракових клітин
      Стандартна променева терапія і хіміотерапія раку не розрізняють ракові клітини від нормальних клітин, що призводить до загибелі останніх. Тобто обидва види лікування з важкими побічними ефектами і не знищують всі ракові клітини в організмі пацієнта. Ракова клітина відрізняється від нормальної клітини наявністю на своїй поверхні білків-антигенів. При порівнянні білків, синтезованих ракової і нормальної
  3.  ОСНОВИ ПРОТИПУХЛИННОЇ ТЕРАПІЇ
      Вінсент Т. де Віта (Vincent Т. De Vita, JR.) Біологія пухлинного росту Основи протипухлинної терапії базуються на наших знаннях про біології пухлинного росту. Два десятиліття тому уявлення про те, що навіть невеликі за розмірами первинні ракові пухлини відривають життєздатні пухлинні клітини в систему циркуляції і ці клітини здатні рости так само, як і в первинній
  4. О
      + + + Обволікаючі засоби, см. Слизові кошти. + + + Знешкодження м'яса, см. Умовно придатне м'ясо. + + + Знезараження води, звільнення води від мікроорганізмів, патогенних для тварин і людини. Методи О. в.: Хлорування, кип'ятіння, озонування, знезараження ультрафіолетовими променями, ультразвуком, струмами високої частоти і ін Найчастіше застосовують хлорування води, використовуючи
  5. П
      + + + Падевий токсикоз бджіл незаразна хвороба, що виникає при харчуванні бджіл (падевим медом і супроводжується загибеллю дорослих бджіл, личинок, а в зимовий час і бджолиних сімей. Токсичність падевого меду залежить від наявності в ньому неперетравних вуглеводів, алкалоїдів, глікозидів, сапонінів, дубильних речовин, мінеральних солей і токсинів, що виділяються бактеріями і грибами. Потрапляючи в середню
  6. Р
      + + + Рабдовіруси (Rhabdoviridae), пестівіруси, сімейства вірусів, що містять однонитчатим несегментірованной РНК лінійної форми; молекулярна маса 3,5-4,6 X 106 дальтон. Віріони пулевідной форми, їх діаметр близько 70 нм, довжиною від 140 до 230 нм, мають мембраноподобная оболонкою, формуються в цитоплазмі брунькуванням з клітинних мембран. Вірус чутливий до дії жірорастворітелей,
  7. С
      + + + Сабур (тур. sabur), висушений сік листя рослини алое (Aloe arborescens) сімейства лілійних; проносний засіб. Темно-бурі шматки або порошок. Добре розчинний у гарячій воді, спирті, розчинах лугів. Діючі початку - антрагликозиди (алоин). У малих дозах діє як гіркота, покращуючи апетит і посилюючи травлення, желчегонно. Місцево чинить слабку подразнюючу,
  8.  Протеом клітини - значення для медицини, ранньої діагностики ракової клітини і вилікування раку
      Скоро нинішня медицина піде в минуле. Давня мрія П. Ерліха - мати ліки без нанесення шкоди пацієнту - «чарівну кулю», стане реальністю. Воно буде знищувати: при інфекціях - збудників, при раку - ракову стволовую клітину, не ушкоджуючи здорових клітин, діючи на білок, що викликає хворобу. Для кожного пацієнта будуть створюватися індивідуальні ліки. Це почалося після
  9.  Інвазія ракових клітин: молекулярні причини та шляхи пре-дотвращенія
      В історії першого методом лікування раку було хірургічне висічення, хоча в I ст. н.е. робилися спроби лікування раку ліками (WR Belt, 1957). Вже тоді хірурги зіткнулися з труднощами висічення раку: дуже часто виникало в області висічення «повернення», тобто рецидив раку, і вкрай рідко - «місцеве» вилікування. Це змусило хірургів розробляти принципи операцій при раку. Ібн
  10.  Метастазування ракових клітин: молекулярні причини та шляхи запобігання
      Іншим, ще більш небезпечним наслідком властивості інвазії ракових стовбурових клітин, є утворення ними метастазів у різних органах пацієнта. Метастаз - це вторинне вогнище раку, що утворюється через метастазування ракових клітин у віддалені органи. Метастазування (від грец. Metastasis - переміщення) - процес перенесення ракових клітин по кровоносних і лімфатичних судинах з
© medbib.in.ua - Медична Бібліотека