Вместо того чтобы бороться с бактериями, исследователи научились использовать их как курьеров, которые показывают иммунитету, где скрывается злокачественная опухоль.
Исследователи из Университета Стони-Брук нашли способ превратить опасную бактерию в оружие против рака кишечника. Речь идет о листерии — микроорганизме, который в обычной жизни вызывает тяжелые пищевые отравления. Ученые взяли этот штамм, вырезали из него главные гены, отвечающие за заражение, и превратили его в своего рода умную таблетку. Эту вакцину не вводят в вену, как это делали раньше, а дают перорально, то есть через рот. Идея в том, чтобы доставить лекарство прямо в ту среду, где зарождается опухоль, — в желудочно-кишечный тракт. Там, на месте, вакцина начинает работать как наглядный манекен для иммунной системы: она показывает клеткам-киллерам, как выглядит враг, и те немедленно начинают его искать и уничтожать.
Подробности опубликованы в издании Journal for the ImmunoTherapy of Cancer.
Руководитель группы Брайан Шеридан, иммунолог из Медицинской школы Ренессанса, объясняет это так:
Ослабленный микроб остается только в тканях кишечника, он не распространяется по организму и не вызывает болезненных симптомов вроде потери веса. По сути, мы создали локализованное учебное пособие для иммунитета, которое работает строго в зоне риска. Но самое интересное открылось, когда эту вакцину соединили с уже существующими препаратами — ингибиторами контрольных точек. По отдельности ни вакцина, ни эти лекарства не давали нужного эффекта на запущенных опухолях у мышей. А вместе они практически останавливали рост рака. Дело в том, что вакцина как бы «размораживает» иммунную систему в тех новообразованиях, которые раньше считались нечувствительными к такой терапии. Внутри опухолей накапливаются особые Т-клетки, которые остаются в кишечнике надолго и обеспечивают долгосрочную защиту, чего не могли добиться по отдельности ни один из методов.
Клиническая значимость этого подхода огромна, особенно для пациентов с четвертой стадией, когда болезнь уже дала метастазы и стандартные методы бессильны. По сути, речь идет о том, чтобы превратить смертельный недуг в управляемый процесс. Более того, такая стратегия открывает дверь для создания профилактических прививок от рака кишечника у людей из групп риска, а также для усиления действия существующих иммунопрепаратов.
До этой работы исследователи уже пробовали использовать листерию для лечения рака, но раньше ее вводили внутривенно. Это приводило к тому, что иммунный ответ возникал везде, но не там, где нужно, и часто вызывал системные побочные эффекты. Также существовали другие бактериальные вакцины, но они не давали такого локального накопления клеток именно в стенке кишечника. Новый метод — это не просто улучшение существующей схемы, а качественный сдвиг в подходе: вместо глобальной атаки на организм ученые предлагают точечную работу в очаге возникновения болезни. Однако пока это лишь лабораторный результат, который подтвержден у мышей. До внедрения в клинику еще дистанция длиною в несколько лет. Это важный шаг вперед на экспериментальной площадке, но не прорыв, который уже спасает жизни людей.
Главный риск заключается в том, что листерия, даже ослабленная, остается бактерией. У людей с сильно подавленным иммунитетом, например, при тяжелых формах СПИДа или после пересадки органов, существует пусть и маленькая, но вероятность того, что штамм начнет размножаться бесконтрольно. Также пока не до конца понятно, как такая вакцина повлияет на естественный микробиом кишечника — ту полезную флору, которая помогает переваривать пищу. В регуляторных органах, таких как FDA, к подобным генетически модифицированным организмам относятся с особой осторожностью. Ученым предстоит доказать, что модифицированный микроб не передается другим людям и не выходит за пределы кишечника пациента. Спорный момент — использование живых векторов у онкобольных, которые часто ослаблены химиотерапией. В таких случаях любой инфекционный риск воспринимается особенно остро.
На рынке и в разработках есть несколько аналогов. Первые — это вирусные векторы, например, на основе аденовирусов, которые доставляют раковые антигены в клетки. Они мощнее в плане генетической нагрузки, но часто вызывают сильный иммунный ответ на сам вирус-носитель, поэтому вторую дозу вводить уже нельзя. Вторые — дендритно-клеточные вакцины, где клетки пациента забирают, обучают вне тела и возвращают обратно. Это крайне дорого и индивидуально. Новая разработка на основе листерии выигрывает за счет дешевизны производства и простоты введения — проглотил капсулу, и процесс пошел. Она также выигрывает в локальности действия: вирусы часто заражают печень, а эта бактерия остается в кишечнике. Однако она проигрывает в «грузоподъемности» — бактерия несет меньше генетической информации, чем вирус, поэтому набор мишеней для атаки у нее может быть уже. Кроме того, у части населения может быть естественный иммунитет к листерии, и вакцина просто не сработает.
У исследования есть несколько слабых мест. Первое — мышиная модель. Иммунитет грызунов и людей отличается кардинально, особенно в отношении внутрикишечных инфекций. То, что сработало у мышей, у человека может дать сильнейшее воспаление или, наоборот, полное отсутствие реакции. Второе — исследование проводилось на относительно небольших выборках, и данные о долгосрочном удержании Т-клеток в тканях требуют перепроверки. Третий подвох — сочетание с ингибиторами контрольных точек. Эти препараты сами по себе дороги и токсичны; их связка с бактерией может усилить аутоиммунные осложнения — когда иммунитет начинает атаковать свои же здоровые органы.
Ранее ИИ начал предсказывать устойчивость бактерий к дезинфекции.