Lidé po celém světě jsou právě teď imunizováni vakcínou proti COVID-19, od které se očekává, že nás vyvede ze současné koronavirové krize. Za toto „světlo na konci tunelu“ vděčíme vědcům z různých vědních oborů, kteří se posledních pár desetiletí věnovali vývoji technologie mRNA vakcín. Pozornost odborníků, farmaceutických firem i veřejnosti, které se nyní této všestranné technologii dostává, znamená výrazně větší šanci pro mRNA vakcíny proti různým jiným nemocem dostat se k pacientům.

"Celá platforma je velmi, velmi flexibilní," říká doktor Norbert Pardi z Perelman School of Medicine při Pensylvánské univerzitě, který se zabývá infekčními chorobami. "mRNA vakcíny se dají použít k mnoha věcem." Mimo jiné i pro léčbu rakoviny. A právě tímto potenciálním využitím se vědci z Perelman School of Medicine zabývají.

Přečtěte si, jak by vakcína založená na mRNA mohla fungovat v boji proti nádorům, o výzvách, které je třeba překonat, o minulosti a budoucnosti této technologie v onkologii.

Ochrana vs. útok

Existuje zásadní rozdíl v principu fungování vakcíny potenciálně využitelné k léčbě rakoviny, a vakcíny používané pro prevenci onemocnění COVID-19 či jiných infekčních nemocí.

Za prvé, covidové mRNA vakcíny chrání člověka před virem, působí tedy jako profylaxe (prevence). Naproti tomu mRNA vakcína proti rakovině je intervencí (léčbou) podávanou pacientům s nadějí, že jejich imunitní systém bude aktivován tak, aby napadal a zabíjel nádorové buňky.

Vědci z Perelman School of Medicine spolupracující se společnostmi BioNTech a Moderna zjistili, že mRNA vakcíny mohou vyvolat nejen silné protilátkové reakce zneškodňující cizorodé částice, jako je SARS-CoV-2, ale také silnou odpověď cytotoxických T buněk. Jejich úkolem je především vypořádat se s viry, bakteriemi a parazity rozmnožujícími se uvnitř našich buněk, mohou ale napadat i rakovinné buňky. Aby tak činili, je potřeba je jen trochu „postrčit“. Jednou z možností je imunoterapie pomocí T buněk s chimérickými antigenními receptory (zkráceně označovaná jako CAR-T léčba), které jsou uměle vytvořeny z pacientových vlastních T buněk, a které po této úpravě dokážou vyhledávat a ničit rakovinné buňky.

"Úspěšná terapeutická vakcína proti rakovině by měla vyvolat silnou reakci T buněk, zejména tzv. CD8+ T buněk, o kterých se ví, že mají schopnost zabíjet maligní buňky," popisuje Pardi, který se studiu mRNA vakcín využitelných k léčbě rakoviny a dalších nemocí intenzivně věnuje. "Terapeutické vakcíny proti rakovině by byly podávány onkologickým pacientům v naději, že nádorové buňky budou zabity vakcínou indukovanými cytotoxickými T buňkami."

Příkladem by mohla být mRNA vakcína donucující T buňky, aby cílily na proteiny zvané neoantigeny, které jsou lokalizované na povrchu nádorových buněk. Neoantigen je nová varianta proteinu vzniklá mutací v DNA, která se tvoří v rakovinných buňkách.

Personalizovaná léčba

Největší výzvou při vývoji mRNA vakcín proti rakovině je, aby byly šité na míru danému onkologickému pacientovi. Většina nádorových neoantigenů se totiž u každého člověka liší a je pro daný nádor specifická.

Nemůžeme použít univerzální přístup jako u jiných vakcín – je třeba jej přizpůsobit. "Proto potřebujeme flexibilní a účinnou vakcínovou technologii, podobnou té použité pro prevenci onemocnění COVID-19," říká Pardi. "Konkrétní vakcína by mohla být uzpůsobena tak, aby donutila T buňky cílit na žádoucí neoantigeny."

Obdobnou vakcínou je vakcína proti metastatickému karcinomu prostaty známá jako sipuleucel-T od společnosti Provenge, která stimuluje imunitní odpověď na prostatickou kyselou fosfatázu – antigen vyskytující se u většiny karcinomů prostaty. I když se v tomto případě nejedná o technologii mRNA vakcíny, je přizpůsobena pro každého pacienta a v klinických studiích bylo prokázáno, že zvyšuje přežití mužů s hormonálně refrakterním metastatickým karcinomem prostaty přibližně o čtyři měsíce.

Zatím je to jediná podobná vakcína schválená americkým Úřadem pro kontrolu potravin a léčiv.

mRNA a péče o pacienty s rakovinu: Výzkum a klinické studie

Nebyly to jen roky virologických a imunologických studií, které nás přivedly k vakcínám proti onemocnění COVID-19. Důležitou roli sehrál také výzkum rakoviny.

Ve skutečnosti byla platforma mRNA vakcíny od společnosti BioNTech poprvé vyvinuta a testována na lidech jakožto experimentální vakcína proti rakovině, a to již v roce 2008, kdy bylo naočkováno 13 pacientů s melanomem.

V případě očkování se reaktivita imunitního systému proti nádorům zvýšila a zároveň se významně snížilo riziko vzniku nových metastatických lézí. mRNA vakcína proti rakovině společnosti Moderna, která využívá poněkud odlišný přístup, podobně vyvolala imunitní odpověď proti solidním nádorů (nádory vytvářející pevná ložiska z buněk nádorových i těch zdravých). V případě kombinace s inhibitorem kontrolního bodu buněčného dělení nastalo zmenšení nádoru u šesti z dvaceti pacientů.

„Nenechte se mýlit, obrovské a bezprecedentní úsilí vyvinuté při vývoji vakcíny proti viru SARS-CoV-2 v letošním roce navazuje na robustní a dlouhodobé vědecké úsilí,“ zdůraznil E. John Wherry (předseda Oddělení systémové farmakologie a translační terapie a ředitel Imunologického institutu při Pensylvánské univerzitě) a jeho kolegové v článku publikovaném v časopisu Clinical Cancer Research. Článek vysvětluje, jak se vědcům podařilo vyvinout vakcínu proti COVID-19 za méně než jeden rok.

"Bez této předcházející práce," dodali, "bychom nebyli ani zdaleka tam, kde jsme dnes."

Aktuální preklinická studie vedená Katharinou Reinhard, ředitelkou Oddělení imunoreceptorové terapie společnosti BioNTech, také ukázala, jak by mohla být platforma RNA vakcín použita pro posílení účinnosti buněčné terapie CAR-T, jejíž princip byl vysvětlen výše. Takzvaný přístup „CARVac“ aktivuje dendritické buňky, které následně stimulují cytotoxické CAR-T buňky a zvyšují jejich efektivitu. Tyto výsledky byly publikovány v loňském roce v časopisu Science.

I když jsou poznatky, které se v průběhu let objevily, slibné, pouze několik studií uvádí klinický přínos nebo imunitní odpověď mRNA vakcín proti rakovině. Žádná ze studií se prozatím nedostala do fáze II klinické studie.

Práce tak dále pokračují a díky pandemii COVID-19 se výrazně zintenzivnily.

Kromě preklinického a klinického výzkumu prováděného v současnosti na akademických institucích se klinických studiích momentálně účastní nejméně osm farmaceutických společností (často spolupracujících s akademickými pracovišti), které testují nejrůznější typy vakcín proti rakovině, a to včetně mRNA vakcín založených na neoantigenovém přístupu.

"Několik příštích let bude opravdu vzrušujících, řeknou nám totiž více o rozsahu použitelnosti mRNA vakcín," uzavírá Pardi.

Originální publikace: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8052930/, https://science.sciencemag.org/content/367/6476/446.

Zdroj: Penn Medicine News, zdroj titulního obrázku: Gerd Altmann, Pixabay.