Czy naukowcy znaleźli szczepionkę przeciwnowotworową?
Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda wykorzystali komórki macierzyste do stworzenia szczepionki, która okazała się skuteczna przeciwko rakowi piersi, płuc i skóry u myszy.
Aby wyprodukować szczepionkę, naukowcy zwrócili się ku indukowanym pluripotencjalnym komórkom macierzystym (iPSC) lub komórkom macierzystym, które są generowane z komórek dorosłych.
Ponad dziesięć lat temu japońscy naukowcy po raz pierwszy wykazali, że dorosłe komórki można przeprogramować genetycznie, aby zachowywały się w taki sam sposób, jak pluripotencjalne komórki macierzyste.
Komórki te mogą przybierać dowolny kształt lub funkcję, „specjalizując się” w jakimkolwiek typie komórki, którego potrzebuje organizm.
Embrionalne komórki macierzyste są prawdopodobnie najbardziej znanym rodzajem pluripotencjalnych komórek macierzystych. Jak piszą Wu i współpracownicy, około sto lat temu naukowcy odkryli, że immunizacja zwierząt tkanką embrionalną spowodowała, że odrzucały guzy.
Z czasem doprowadziło to naukowców do przekonania, że embrionalne komórki macierzyste można wykorzystać jako rodzaj szczepionki przeciwko nowotworom nowotworowym. Jednak głównym wyzwaniem związanym ze szczepionkami przeciwnowotworowymi jest ograniczona liczba antygenów - lub obcych czynników wywołujących odpowiedź immunologiczną - na które może być naraz narażony układ odpornościowy.
Jednak, jak piszą Wu i jego współpracownicy, użycie iPSC wygenerowanych z własnego materiału genetycznego pacjenta ma - w teorii - szereg zalet immunogennych. Przedstawiają limfocyty T układu odpornościowego z „dokładniejszym i bardziej reprezentatywnym panelem immunogenów nowotworowych [pacjenta]”.
Tak więc naukowcy - pod kierunkiem Josepha C. Wu z Instytutu Biologii Komórek Macierzystych i Medycyny Regeneracyjnej na Uniwersytecie Stanforda w Kalifornii - postanowili przetestować tę hipotezę na myszach, a wyniki opublikowali w czasopiśmie. Komórka Macierzysta.
System odpornościowy „przygotowany” do odrzucenia guzów
Wu i współpracownicy wykorzystali własne komórki myszy do stworzenia iPSC, którymi później zaszczepili gryzonie. Szczepionka była skierowana jednocześnie na kilka antygenów nowotworowych.
Jak wyjaśniają naukowcy, główną zaletą stosowania całych iPSC jest to, że szczepionka nie musi już identyfikować idealnego antygenu, który ma być skierowany na określony rodzaj raka.
„Przedstawiamy układowi odpornościowemu większą liczbę antygenów nowotworowych znajdujących się w iPSC”, wyjaśnia Wu, „co sprawia, że nasze podejście jest mniej podatne na unikanie odporności przez komórki rakowe”.
W rzeczywistości naukowcy odkryli, że wiele antygenów znajdujących się w iPSC można również znaleźć w komórkach nowotworowych.
Tak więc, gdy gryzonie otrzymały zastrzyk iPSC, ich układ odpornościowy zareagował na antygeny iPSC. Ale ponieważ antygeny w iPSC były tak podobne do antygenów w komórkach rakowych, gryzonie również uodporniły się na raka.
Szczepionka niemal „pobudziła” układ odpornościowy gryzoni do „zniszczenia komórek nowotworowych” - wyjaśnia Wu.
Spośród 75 leczonych myszy 70 procent całkowicie odrzuciło komórki raka piersi, a 30 procent miało mniejsze guzy w ciągu 4 tygodni od zaszczepienia. To samo stało się w modelach raka płuc i skóry.
„Najbardziej zaskoczyła nas skuteczność szczepionki iPSC w reaktywacji układu odpornościowego w celu zwalczania raka […] To podejście może mieć potencjał kliniczny w zapobieganiu nawrotom guza lub celowaniu w odległe przerzuty”.
Joseph C. Wu
W przyszłości osoba, u której zdiagnozowano raka, może być w stanie wykorzystać własną krew lub komórki skóry do tworzenia iPSC, co może zapobiec nawrotowi guza. Podobnie, zdrowe osoby mogą wkrótce być w stanie używać własnych komórek do całkowitej profilaktyki raka.
