«Прыгающие гены» в злокачественных клетках открывают новые возможности для иммунотерапии рака

«Прыгающие гены» — это участки ДНК, которые были случайно включены в геном человека в процессе эволюции. Научное название этих фрагментов ДНК — мобильные генетические элементы. Известно, что они играют роль в развитии рака.

Недавно ученые из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе (Washington University in St. Louis, США) провели исследование и заявили по его результатам, что мобильные генетические элементы можно использовать как основу для новых видов иммунотерапии. Это решение потенциально подходит для разных типов рака, когда злокачественная опухоль не реагирует на другие иммунопрепараты.

Результаты этой научной работы были опубликованы в журнале Nature Genetics.

Интеллектуальная собственность https://www.euroonco.ru

В чем проблемы современной иммунотерапии?

Иммунотерапия наиболее эффективна против злокачественных опухолей, в которых присутствует множество мутаций. Например, зачастую таковыми являются злокачественные новообразования легких, кожи. Дело в том, что из-за многочисленных мутаций опухолевые клетки производят необычные, аномальные белки. Это так называемые опухолевые антигены. Организм распознаёт их как чужеродные агенты и запускает иммунную реакцию. Против таких злокачественных клеток хорошо работают ингибиторы контрольных точек, противораковые вакцины, CAR T-клеточная терапия.

Проблема в том, что во многих злокачественных опухолях относительно мало мутаций. Из-за этого иммунной системе сложно усмотреть в них угрозу. Иммунитет воспринимает раковые клетки как «своих» и бездействует.

Профессор Тинг Ван (Ting Wang), старший автор исследования, отмечает:

Иммунотерапия представляет собой весьма многообещающий метод борьбы с раком, но современные методы лечения не работают против многочисленных злокачественных опухолей с низким бременем мутаций. Мы воодушевлены результатами этого нового исследования, потому что они открывают совершенно новый способ идентификации опухолевых антигенов в злокачественных новообразованиях, которые ранее были «невидимы» для иммунотерапии.

Откуда взялись «прыгающие гены», и как они связаны с раком?

Считается, что «прыгающие гены» когда-то были занесены в клетки человека вирусами. Обычно они обнаруживаются в тех частях генома, которые неактивны в тканях взрослого человека. Предыдущие исследования Тинг Вана показали, что иногда мобильные генетические элементы способны работать как «переключатели», активируя гены клетки, которые в норме должны оставаться в неактивном состоянии. Таким образом «прыгающие гены» способствуют развитию рака. Кроме того, они способны производить необычные фрагменты белков, которые являются уникальными для злокачественных опухолей и отсутствуют в нормальных клетках.

Исследователи проанализировали 33 типа рака в рамках программы «Атлас генома рака» (Cancer Genome Atlas) и обнаружили 1068 транскриптов из мобильных генетических элементов, продуцируемых раковыми клетками, с потенциалом к образованию опухолевых антигенов, которые могут стать мишенями для иммунотерапии.

Важно то, что эти потенциальные опухолевые антигены находятся на поверхности раковых клеток, поэтому иммунопрепараты могут без труда получить к ним доступ.

Почти 98% из более чем 10 тысяч проанализированных опухолей имели по крайней мере одну потенциальную антигенную мишень, происходящую из мобильного элемента. В большинстве же опухолей присутствовало от 2 до 75 потенциальных антигенов.

Другим открытием стало то, что многие потенциальные белки-антигены присутствуют в разных типах злокачественных опухолей. Это дает возможность создать универсальное лекарство, которое будет работать против разных видов рака. Нужно лишь подобрать наиболее распространенные опухолевые антигены и убедиться, что они являются подходящими мишенями для иммунопрепаратов. В частности, полученные данные свидетельствуют о том, что вакцина с комбинацией 20 наиболее распространенных белков-мишеней может охватить около 75% пациентов с 27 типами рака.

Профессор Тинг Ван отмечает:

Благодаря результатам этого анализа потенциально может быть разработана противораковая вакцина, направленная против сразу пяти или десяти опухолевых белков, происходящих из мобильных генетических элементов. Вакцины такого типа всё еще остаются лишь красивой идеей, но мы сильно воодушевлены открывшимся потенциалом. Мишени, связанные с мобильными генетическими элементами, могут охватывать сразу несколько разных типов опухолей. Чтобы создать иммунотерапевтические средства нового поколения, нужно провести еще большую работу, и мы надеемся, что наш анализ станет отправной точкой.

С появлением ингибиторов контрольных точек стало понятно, что иммунотерапия — очень перспективное направление в борьбе с онкологическими заболеваниями. Уже сейчас она помогает существенно продлевать жизни онкологических больных, которые ранее были бы признаны безнадежными. В клиниках федеральной сети «Евроонко» используются все новейшие оригинальные иммунопрепараты, зарегистрированные на территории России. Они всегда есть в наличии, и наши доктора готовы приступить к лечению немедленно.

Источник: sciencedaily.com.