Как работают вакцины от рака?

В прессе часто встречаются заголовки вроде «ученые создали вакцину от рака».

Это вызывает у многих людей ложную надежду: кажется, что любую опухоль теперь можно победить одной прививкой. Разберемся, какие вакцины существуют в онкологии, как они работают и могут ли в реальности вылечить рак.

В онкологии есть два типа вакцин:

1. Профилактические — защищают от инфекций, которые могут вызвать рак. Это прививки от вируса папилломы человека и вируса гепатита В.
2. Лечебные, которые применяют в терапии уже возникшего рака.

Про прививки, которые помогают защититься от онкологических болезней, мы писали в статье «Правда ли, что раком можно заразиться». Здесь разберемся с лечебными противоопухолевыми вакцинами.

У всех злокачественных опухолей есть общие черты: они быстро делятся, разрушают окружающие ткани и метастазируют, а еще умеют скрываться от иммунного надзора, что помогает им выживать и распространяться. Поэтому ученые разработали иммунотерапию — метод лечения, при котором иммунная система учится распознавать и уничтожать раковые клетки. Есть несколько разновидностей подобной терапии, противоопухолевые вакцины — одна из них.

Многие опухолевые клетки содержат специфические антигены  , которых почти или совсем нет в здоровых. По ним иммунная система обычно распознает их, а потом уничтожает. Однако опухоли используют разные механизмы, чтобы скрыть свои особенности и стать невидимыми для иммунитета.

Противоопухолевые вакцины «тренируют» иммунную систему распознавать антигены и уничтожать раковые клетки. Существуют разные классификации, но обычно выделяют четыре типа таких вакцин.

Белковые, или пептидные, вакцины содержат в качестве антигенов фрагменты или целые белки, характерные для опухолевых клеток.

Вакцины на основе нуклеиновых кислот, в состав которых входят участки ДНК или мРНК  — последнюю сейчас используют чаще. Для этого ученые расшифровывают ДНК опухоли и находят гены, которые отвечают за производство важных белков. Затем эти гены искусственно синтезируют, копируют и добавляют в вакцину.

Когда такой препарат попадает в организм, он заставляет специальные клетки иммунной системы производить белки, характерные для опухоли. Это активирует другой тип иммунных клеток — Т-лимфоциты, которые находят и уничтожают раковые клетки.

Цельноклеточные вакцины делают не из отдельных антигенов, а из целых опухолевых клеток. Предварительно их модифицируют в лаборатории так, чтобы иммунная система могла их распознать. Чаще всего такие вакцины создают из раковых клеток самого пациента, поскольку даже опухоли одного и того же типа могут различаться по антигенному составу у разных людей.

Дендритно-клеточные вакцины создают из дендритных клеток — особых иммунных клеток, которые помогают другим компонентам иммунной системы находить и уничтожать все чужеродное, включая опухоли.

Сначала у пациента берут кровь, из нее выделяют моноциты — это один из видов белых клеток крови, или лейкоцитов: они способны превращаться в дендритные. В лаборатории их «нагружают» антигенами опухоли пациента, а затем вводят обратно в организм. Там они активируют Т-лимфоциты, показывая им нужные антигены и настраивая на уничтожение опухоли.

Онколитические вирусы иногда тоже относят к противораковым вакцинам. При этом вирусы модифицируют, чтобы они инфицировали и уничтожали опухолевые клетки с определенными антигенами. Размножаясь, вирус их разрушает. При этом высвобождаются вещества, которые дополнительно активируют иммунную систему и заставляют ее атаковать опухоль.

Такие модифицированные вирусы называют вирусным вектором. Их создают на основе аденовирусов, ретровирусов, вирусов простого герпеса и некоторых других.

Вакцины от рака активно изучают. Например, на сайте clinicaltrials.gov, где регистрируют большинство клинических экспериментов, по запросу «cancer vaccine» можно найти около 400 активных исследований этого метода.

К примеру, сейчас зарубежные ученые испытывают одну из самых перспективных противоопухолевых мРНК-вакцин против рака поджелудочной железы. Ее разрабатывают индивидуально для каждого пациента и применяют вместе с другим видом иммунотерапии и химиотерапией.

На ранних этапах исследований неплохие результаты также показали препараты против рака шейки матки, яичников и легких. В некоторых российских центрах тоже ведутся исследования противоопухолевых вакцин, их эффективность пока не доказана.

Вакцин, которые уже применяют для лечения рака на практике, пока всего три:

1. Вакцина от рака предстательной железы — «Провендж», одобренная для лечения некоторых типов рака этого органа в 2010 году. Это дендритно-клеточная вакцина, действующая на простатическую кислую фосфатазу — фермент, который присутствует и в здоровых клетках простаты, но в опухолевых его значительно больше. Препарат модифицируют так, чтобы иммунная система уничтожала только пораженные клетки, не задевая здоровые. В России он не зарегистрирован.
2. Вакцина от рака мочевого пузыря — БЦЖ, которая не относится к типичным противоопухолевым прививкам, описанным выше. Она содержит ослабленную туберкулезную палочку, в основном ее используют для профилактики туберкулеза. Однако в 1990 году БЦЖ одобрили для лечения некоторых типов рака мочевого пузыря. Препарат вводят в полость органа через тонкую трубку — катетер. Точный механизм его работы неизвестен, но предполагается, что вакцина усиливает местный иммунитет, заставляя клетки иммунной системы атаковать опухоль.
3. Вакцина от некоторых типов меланомы — «Имлигик», одобренная в 2015 году. Содержит онколитический вирус на основе вируса простого герпеса первого типа. Препарат вводят непосредственно в опухоль, он заражает и уничтожает раковые клетки. Здоровые клетки тоже могут быть инфицированы, хотя и с меньшей вероятностью. Поэтому во время терапии у пациента могут возникнуть симптомы, характерные для герпеса, такие как пузырьковая сыпь на губах или гениталиях. В РФ этот препарат не зарегистрирован, как и «Провендж».

Эти вакцины одобрены, поскольку проведены крупные исследования, доказавшие их эффективность. Однако это не значит, что эти типы рака можно вылечить только с помощью прививок. Обычно используют комбинацию методов, которая может включать хирургическое удаление опухоли, облучение и химиотерапию. Лечение подбирает врач, учитывая множество факторов, например подтип образования и наличие метастазов.

Противоопухолевые вакцины — это перспективный метод, но его применение пока ограничено по нескольким причинам, например:

• опухолевые клетки эволюционируют — даже если иммунитет научится распознавать определенные антигены, раковые клетки могут найти новые способы избежать иммунного надзора;
• у некоторых опухолевых клеток нет специфических антигенов, на которые можно нацелить вакцину. Если выбрать антиген, который характерен и для здоровых клеток, препарат будет уничтожать их все, что приведет к тяжелым побочным эффектам;
• если опухоль слишком большая, в ней может быть много клеток, подавляющих иммунные реакции, что сделает терапию неэффективной;
• онкологические заболевания снижают активность иммунитета, кроме того, рак чаще встречается у пожилых людей, у которых защитная система уже ослаблена. Поэтому нет гарантии, что иммунитет справится с опухолью, даже если ввести вакцину;
• персонализированные вакцины, которые делают из клеток конкретного пациента, трудно и дорого производить. Например, одна вакцина «Провендж» стоит около 65 000 $, а курс состоит из трех доз препарата.

Лечебные вакцины от рака — метод терапии, при котором иммунная система учится распознавать опухолевые клетки по специфическим антигенам и уничтожать их. Есть разные типы таких препаратов: с антигенами в виде белков, с целыми опухолевыми или дендритными клетками, с модифицированными вирусами.

Хотя противоопухолевые вакцины считаются многообещающим направлением, они пока находятся на стадии исследований. На сегодняшний день одобрены только три прививки для лечения рака простаты, мочевого пузыря и меланомы.