Житель Сиднея узнал, что у его собаки рак кожи, спросил у ChatGPT, какие виды лечения доступны, и узнал о персонализированных мРНК-вакцинах. Он заказал секвенирование генома собаки, самостоятельно проанализировал полученные данные с помощью AlphaFold, выбрал участки, кодирующие потенциальные опухолевые антигены, и нашел специалистов, которые сделали мРНК-вакцину и ввели ее животному. Новообразования уменьшились, собака снова стала бодрой и активной. Опухоли исчезли не полностью, и пока непонятно, сколько проживет питомец, но улучшение состояния было впечатляющим. Научное сообщество восприняло этот случай как яркую демонстрацию возможностей противоопухолевых мРНК-вакцин.
Пол Коннингем из Сиднея в 2024 году узнал, что у его собаки Рози мастоцитома — рак кожи, связанный с тучными клетками. На момент диагноза Рози было всего пять лет. Как подчеркивают многие СМИ, писавшие об этом случае, у Коннингема нет медицинского образования. Однако он компьютерный инженер и специалист по работе с большими данными — соучредитель компании Core Intelligence Technologies, которая занимается машинным обучением и консультированием веб-разработчиков, а также директор австралийской Data Science and AI Association. Это стало его важным преимуществом: поиск мишеней в геноме опухоли — серьезная работа с большими данными.
Коннингем начал спрашивать ChatGPT о том, какие терапевтические опции доступны для собак с онкозаболеваниями. ChatGPT сообщил ему о персонализированной иммунотерапии рака на основе мРНК, и Каннингем решил самостоятельно создать вакцину для Рози. Он обратился в Центр геномики Рамацотти Университета Нового Южного Уэльса, где оплатил секвенирование генома собаки. Директор Центра Мартин Смит отмечает, что такой запрос в его работе не является чем-то необычным: австралийцы любят собак и интересуются генетическими исследованиями.
Объем полученных данных составил около 150 миллиардов нуклеотидов, которые надо было проанализировать. За время, которое для этого потребовалось, рак продолжал прогрессировать, хирургические операции, химиотерапия и иммунотерапия не могли его остановить, кожные новообразования начали отекать и кровоточить.
Персонализированная мРНК-вакцина содержит матричную РНК (мРНК), которая кодирует опухолевые антигены, то есть участки белков, которые в опухолевых клетках изменены мутациями. После вакцинации иммунная система пациента начинает активнее реагировать на опухоль. Такие вакцины сейчас разрабатывают для людей (подробный разбор на PCR.NEWS). Но это представляется нетривиальной научной задачей. Важно не просто найти измененные участки, а выбрать среди них те, которые вызовут сильный иммунный ответ и помогут уничтожить рак.
Чтобы найти мутировавшие белки опухоли, Коннингем использовал ИИ-инструмент AlphaFold от DeepMind, тот самый, разработчики которого получили Нобелевскую премию 2024 года. Этот инструмент решает задачу, над которой молекулярные биологи бились много десятилетий, — с высокой точностью предсказывает трехмерную структуру белка по линейной последовательности аминокислот. Именно от того, как уложена цепочка аминокислот в 3D, зависит иммунный ответ на конкретный участок белка, то, как он будет распознаваться антителами. Даже с AlphaFold задача была сложной. Несколько упрощал ее тот факт, что мастоцитома — «горячий» рак, клетки которого содержат много мутаций.
После того, как Коннингем выбрал семь мишеней, изготовить мРНК-вакцину ему помог директор Института РНК университета Пал Тордарсон. Он говорит, что Коннингем — вероятно, первый неспециалист, который создал персонализированную противоопухолевую вакцину. По-видимому, это также первая персонализированная мРНК-онковакцина для собаки.
Для того, чтобы ввести вакцину Рози, нужно было получить этическое одобрение. На это ушло три месяца систематической работы, и, по отзыву Коннингема, это потребовало больше труда, чем сама разработка вакцины. Никто в Институте РНК не мог сделать инъекцию, знакомые ветеринары тоже не брали на себя ответственность. Уколы согласилась сделать профессор Рэйчел Аллавена, заместитель руководителя ветеринарной школы Университета Квинсленда и эксперт в области иммунотерапии животных. Университет Квинсленда находится в Брисбене, хозяину с собакой пришлось ездить туда.
Первую инъекцию Рози получила в декабре 2024 года, вторую — в феврале. Вакцину вводили в ткани вокруг опухоли в сочетании с ингибитором иммунных контрольных точек. (Специалисты всегда подчеркивают, что мРНК-вакцины не заменяют другие терапевтические подходы, а дополняют их. Так, ингибиторы контрольных точек не позволяют опухоли подавлять активность иммунных клеток, а вакцина указывает им мишени.)
После инъекций сначала развился отек, но потом он спал, и опухоли начали уменьшаться. В декабре собака чувствовала себя совсем плохо, а через шесть недель после лечения «она увидела кролика и перепрыгнула через забор, чтобы поймать его», рассказывает хозяин. В общей сложности три месяца прошло от почти безнадежного состояния до выздоровления.
«То, чему Рози учит нас, — с применением мРНК-технологий персонализированная медицина может быть очень эффективной и выполняться чувствительным к времени способом», — говорит Пал Тордарсон.
Не все опухоли отреагировали на лечение, и пока неясно, насколько длительным будет ответ, но вакцинация точно продлила жизнь Рози. Пол Коннингем собирается секвенировать участки опухоли, не ответившие на лечение.
PCR.NEWS недавно писал о мРНК-вакцине для лечения рака молочной железы, которую испытывает компания BioNTech (та самая, в которой была разработана вакцина Comirnaty от коронавируса, тоже на основе мРНК). А год назад сотрудники компании опубликовали в Nature статью о мРНК-вакцине против рака поджелудочной железы.
Сейчас персонализированные противораковые вакцины получают сравнительно немногие люди, но, вероятно, это изменится в ближайшие десятки лет. мРНК-вакцины дешевы и могут быть сделаны быстро, за недели или месяцы. «В этом красота РНК-технологии», — говорит Пал Тордарсон: эффективная терапия рака может стать доступной для широкого круга пациентов.
Случай Беаты Халасси: самолечение онколитическими вирусами
Подписаться в ВК
Темы этого материала связаны с научными исследованиями и результатами опубликованных работ. Информация представлена исключительно в ознакомительных целях. Она не предназначена для постановки диагноза, назначения лечения или принятия медицинских решений.
Материал не содержит медицинских рекомендаций и не должен рассматриваться как руководство к самолечению. Для решения медицинских проблем необходимо обратиться к специалисту.