DNA-baseret kræftvaccine udløser immunangreb på tumorer

Forskere har vist, at personaliserede kræftvacciner fremstillet ved hjælp af DNA kan programmere immunsystemet til at angribe ondartede tumorer, herunder bryst- og bugspytkirtelkræft.

Forskerne gennemførte undersøgelsen hos mus med brystkræft og en patient med kræft i bugspytkirtlen i det sene stadium.

COVID-19-vaccinerne - designet ved hjælp af bit genetisk information, der primerer vores immunsystem til at genkende og bekæmpe virusinfektioner - er blevet livreddere i den globale kamp for at afslutte pandemien.

Nu har den nye forskning vist, at en lignende vaccinemetode kan bruges til at skabe personaliserede vacciner, der programmerer immunsystemet til at angribe ondartede tumorer, inklusive bryst- og bugspytkirtelkræft.

De skræddersyede vacciner er designet til at målrette mod muterede proteiner kaldet neoantigener, der er unikke for en patients tumorer. I modsætning til COVID-19-vacciner fremstillet af Moderna og Pfizer / BioNTech, der er afhængige af genetisk materiale kaldet mRNA, fremstilles de personlige kræftvacciner ved hjælp af DNA.


indre selv abonnere grafik


"Vi tog en lille vævsprøve fra en tumor i en 25-årig mandlig patient med kræft i bugspytkirtlen i det sene stadium og brugte den til at udvikle en personlig vaccine baseret på den unikke genetiske information i den tumor," siger William Gillanders, professor i kirurgi ved Washington University School of Medicine i St. Louis og seniorforfatter af papiret i tidsskriftet Genemedicin.

”Vi tror, ​​dette er den første rapport om brugen af ​​en neoantigen DNA-vaccine hos et menneske, og vores overvågning bekræfter, at vaccinen var vellykket til at fremkalde et immunrespons, der målrettede mod specifikke neoantigener i patientens tumor,” siger Gillanders.

Undersøgelsen undersøger, hvordan teknikker, der bruges til at skabe personaliserede kræftvacciner, kan forbedres for at hjælpe kroppen med at frigøre et mere effektivt, længerevarende, tumorbekæmpende immunrespons.

Resultaterne viser også, at en personlig DNA-vaccine kombineret med andre immunterapier kan generere en robust immunrespons, der er i stand til at krympe brystkræft hos mus. Mens DNA-vaccinen ikke krympede tumorer hos kræftpatienter i bugspytkirtlen, producerede den et målbart immunrespons, der var målrettet mod tumoren.

Gillanders, der behandler brystkræftpatienter på Siteman Cancer Center på Barnes-Jewish Hospital og Washington University School of Medicine, siger, at DNA-vaccineplatforme tilbyder nogle vigtige fordele i forhold til andre personaliserede vaccineplatforme nu i tidlige kliniske forsøg, såsom dem, der er afhængige af mRNA, dendritisk celler og syntetiske peptider.

Fordi neoantigen DNA-vaccinen fokuserer immunresponset på neoantigener, der kun findes i tumorceller, sænker det risikoen for farlige bivirkninger, såsom skader på normalt sundt væv eller udløsning af en intolerance eller dårlig reaktion på vaccinen.

"DNA-vacciner er relativt lette og omkostningseffektive at fremstille sammenlignet med andre neoantigen-vaccineplatforme, såsom dem, der bruger dendritiske celler eller mRNA, for eksempel, hvilket gør DNA-vaccineplatformen attraktiv for neoantigen-vacciner," siger Gillanders. ”DNA-vaccineplatformen kan også let konstrueres til at omfatte flere neoantigener. Yderligere immunmodulatorer kan også integreres i vaccinen for at øge immunresponsen. ”

Ligesom andre personaliserede vacciner, der nu er under udvikling, er DNA-vaccineplatformen målrettet mod neoantigener, unormale proteinfragmenter, der skabes, når kræftformede tumorceller muterer og vokser. Da hver kræft genererer unikke mutationer, er hver DNA-vaccine også unik og optimeret til samtidigt at målrette mod flere neoantigener.

Hvert neoantigen, der er inkluderet i vaccinen, hæver et rødt flag for immunsystemet og sender en hær af specialiserede immunceller kaldet T-celler for at søge og ødelægge tumoren.

Mens processen i teorien virker enkel, er djævelen i detaljerne, og disse detaljer ligger inden for den komplekse indre funktion af, hvordan celler behandler og præsenterer neoantigenerne for immunsystemet.

For at vaccinen skal lykkes, skal neoantigenerne præsenteres for celler i et præcist format, der maksimerer oddsen for at udløse en kompleks, trinvis kaskade af naturlige immunresponser. Eventuelle fejltrin kan resultere i et svækket eller endog mislykket immunrespons.

Som den nye undersøgelse dokumenterer, kan neoantigen DNA-vaccinen optimeres for at forbedre præsentationsprocessen. Små forskelle i længden af ​​en epitop (den del af antigenet, der genkendes af immunsystemet), afstand og aminosyresekvens kan resultere i vigtige ændringer i, hvordan neoantigener præsenteres for immunsystemet. Selv da finder kræft ofte måder at undgå vellykkede angreb.

I denne undersøgelse satte Gillanders og hans team sig for at tackle disse udfordringer ved hjælp af det nyeste inden for næste generations gensekventeringsværktøjer, nye forudsigelige modelleringsteknikker og bioinformatik-baserede beregningsalgoritmer - alt sammen designet til at finjustere vaccinationsdannelsesprocessen.

Resultaterne antyder, at længere epitopfragmenter er mere effektive til at udløse et længerevarende immunrespons, der inkluderer både CD8 og CD4 T-celler; at en mutantmarkør, der mærker neoantigener og er klonet til enden af ​​en epitopstreng, kan øge dets genkendelse betydeligt af immunsystemet; og at selv de mest velpræsenterede epitoper sjældent har succes med at krympe tumorer, medmindre de ledsages af et yderligere immunterapi-værktøj, såsom anti-PD-L1 kontrolpunktsblokade.

”Selvom den indledende kliniske erfaring er lovende, er der mere arbejde at gøre for at forfine vaccinerne og evaluere deres effektivitet i dyremodeller og kliniske forsøg. Men dette er et vigtigt første skridt og peger os i den rigtige retning, ”siger Gillanders.

Om forfatterne

Støtte til arbejdet kom fra Susan G. Komen for Cure; Alvin J. Siteman Cancer Center; National Institute of Health (NIH); det nationale kræftinstitut; og Foundation for Barnes-Jewish Hospital. - Original Study

Relaterede Bøger:

Kroppen holder scoren: Hjernens sind og krop i helingen af ​​traumer

af Bessel van der Kolk

Denne bog udforsker forbindelserne mellem traumer og fysisk og mental sundhed, og tilbyder indsigt og strategier for helbredelse og bedring.

Klik for mere info eller for at bestille

Breath: The New Science of a Lost Art

af James Nestor

Denne bog udforsker videnskaben og praksisen med åndedræt og tilbyder indsigt og teknikker til at forbedre fysisk og mental sundhed.

Klik for mere info eller for at bestille

Planteparadokset: De skjulte farer ved "sunde" fødevarer, der forårsager sygdom og vægtøgning

af Steven R. Gundry

Denne bog udforsker forbindelserne mellem kost, sundhed og sygdom, og tilbyder indsigt og strategier til at forbedre den generelle sundhed og velvære.

Klik for mere info eller for at bestille

Immunitetskoden: Det nye paradigme for ægte sundhed og radikal anti-aldring

af Joel Greene

Denne bog tilbyder et nyt perspektiv på sundhed og immunitet, der trækker på principper for epigenetik og tilbyder indsigt og strategier til at optimere sundhed og aldring.

Klik for mere info eller for at bestille

Den komplette guide til faste: Helbred din krop gennem intermitterende, alternativ-dages og forlænget faste

af Dr. Jason Fung og Jimmy Moore

Denne bog udforsker videnskaben og praksis med faste og tilbyder indsigt og strategier til forbedring af den generelle sundhed og velvære.

Klik for mere info eller for at bestille