Иммунитет против рака: рассказываем об исследованиях НМИЦ в области онкоиммунологии

Отдел онкоиммунологии НМИЦ им. Н.Н. Петрова был сформирован в 1998 году. Сейчас в штате трудится 15 человек. Они работают над различными проектами, общая цель которых – поиск, апробация, исследования и внедрение в клиническую практику новых видов иммунотерапии рака. Мы расскажем о трех самых актуальных направлениях исследований отдела онкоиммунологии.

Математические модели повысят эффективность лечения рака

За время существования отдел онкоиммунологии cформировал обширную базу данных о пациентах. В реестр более 20 лет вносилась информация о каждом пролеченном пациенте: клинические показатели исследований, схемы противоопухолевого лечения, результаты проведенного лечения. В базу данных вошла информация о пациентах, которые получили как дендритно-клеточную вакцину, иммунотерапию, так и другие виды лечения.

Для анализа имеющегося массива данных группа ученых разных профилей разрабатывает математические модели. Математические модели помогают спрогнозировать течение болезни, позволяют сделать выводы об эффективности применяемых методов лечения, выявить показания для той или иной терапии и оценить чувствительность злокачественных новообразований к лечению.

Чтобы построить математическую модель, ученые проводят скрининг реестра данных и выделяют группу однотипно пролеченных больных.

– Мы можем проанализировать данные о пролеченных пациентах. Например, у нас есть группа пациентов, которые обратились в наш отдел с диагнозом меланома кожи и рак почки 3-4 стадии с исчерпанными возможностями лечения. Эти больные получили противоопухолевую вакцинотерапию на основе генномодифицированных опухолевых клеток. Мы проследили выживаемость среди данных пациентов – она составила 15, а у некоторых и 20 лет. Это говорит об эффективности применяемой нами вакцины. Отследить этот результат было бы невозможно без базы данных, – прокомментировала к.м.н., старший научный сотрудник Татьяна Леонидовна Нехаева.

Другой важный результат работы в этом направлении – обнаружение предиктивных (предугадывающих) маркеров. Это маркеры-предсказания, которые позволяют спрогнозировать клинический эффект, безрецидивный период, выживаемость и токсичность различных видов планируемого лекарственного лечения. Например, ученые обнаружили в сыворотке онкологических пациентов молекулу MICA. Проанализировав массив данных, они установили, что пациенты, чья кровь содержала малое количество молекул MICA в крови, лучше отвечали на противоопухолевое лечение дендритно-клеточными вакцинами. Также среди этих пациентов была отмечена высокая выживаемость. Это открытие позволило исследователям найти один из критериев оценки эффективности проводимой терапии.

Изучить и обезвредить: онкоиммунологи исследуют агрессивные опухоли

Еще одно ведущее направление работы научного отдела онкоиммунологии – это изучение устойчивости агрессивных солидных опухолей к стандартному лечению. К сожалению, опухолевый процесс может быть резистентен к стандартным методам лечения – химиотерапии/таргетной терапии/лучевой терапии. С каждым циклом воздействие на опухоль усложняется, а ее агрессивность растет. В какой-то момент для пациентов с таким типом опухолей исчерпываются все возможности традиционного классического лечения.

Ученые отдела онкоиммунологии сосредоточились на изучении агрессивного течения злокачественного опухолевого процесса. Это позволит найти «слабые места» в механизме развития агрессивного рака и оптимизировать его лекарственное лечение.

Для изучения агрессивных опухолей ученые культивировали их, то есть искусственно вырастили из биологических образцов реальных пациентов. Они создали два типа искусственно выращенных моделей – отдельные культуры опухолевых клеток и культуры, состоящие из опухолевых клеток и их микроокружения (клеток крови, иммунитета и т.д.). Это позволяет понять, как эволюционирует опухоль в организме пациента и вне его, что этому способствует и почему она становится агрессивной.

На моделях агрессивных опухолей ученые могут оценить эффективность противоопухолевых вакцин, химиотерапии и комбинации различных видов лечения.

– Например, в процессе исследований мы искусственно вырастили в присутствии дендритных клеток Т-лимфоциты, то есть клетки-убийцы. Далее мы добавили их к различным агрессивным клеточным культурам опухолей и смотрели на их реакцию, – прокомментировала к.м.н. Татьяна Леонидовна Нехаева. – И на моделях опухолей мы можем проследить – как злокачественные клетки уклоняются от иммунного ответа организма, то есть, как именно они защищаются от иммунитета человека.

Таким образом ученые вышли на новый уровень понимания злокачественного опухолевого процесса. Клеточные культуры из биообразцов позволят в будущем создавать персонализированные модели опухолей каждого конкретного пациента и апробировать на ней те или иные методы лечения еще до начала борьбы с болезнью.

Персонализированная медицина: вакцины на основе дендритных клеток

В здоровом организме злокачественные клетки уничтожают лимфоциты. Однако при активном опухолевом процессе естественный иммунитет человека может не справиться с нагрузкой или вовсе быть угнетен. В этом случае возможна искусственная активация иммунитета с помощью дендритно-клеточных вакцин.

Дендритные клетки – это те клетки, которые помогают лимфоцитам распознавать злокачественные клетки. Именно дендритные клетки определяют сомнительные молекулы, которые указывают на патологию, и передают лимфоцитам сигнал к ее устранению. Если говорить совсем просто – дендритные клетки учат другие клетки иммунной системы распознавать чужеродные и опасные маркеры и уничтожать их.

Уже более 20 лет группа ученых отделения онкоиммунологии занимается производством индивидуальных дендритно-клеточных вакцин. Вакцины разрабатываются на основе биоматериала каждого отдельного пациента. Если говорить совсем просто – вакцина обучает собственную иммунную систему человека бороться с опухолевым процессом.

Разработка и применение вакцин – это большой шаг в сторону персонализированной терапии онкологических заболеваний. Каждому пациенту необходимы свой определенный состав и своя определенная схема введения вакцины, которая зависит от биологии опухолевого роста.

Доступность знаний

Опыт отдела онкоиммунологии НМИЦ им. Н.Н. Петрова уникален. Специалисты регулярно представляют результаты своей работы на научных мероприятиях. Накопленный опыт стал основой для разработки обучающего курса. С 2018 года в НМИЦ специалисты со всей страны могут пройти цикл повышения квалификации «Дендритноклеточные вакцины в иммунотерапии солидных опухолей».

– Ценность цикла состоит в том, что мы обучаем не только непосредственно изготовлению вакцины, но и клиническим аспектам: как, кому и когда назначать дендритно-клеточную вакцину, – прокомментировала старший научный сотрудник, к.м.н. Татьяна Леонидовна Нехаева.

Взаимодействие – основа эффективной работы отдела

– Сегодня движение мирового прогресса происходит на стыке наук. Специалистам в узких областях необходимо активно взаимодействовать, хотя порой это бывает сложно из-за разных картин мира. Если узко смотреть на вопросы, которые стоят перед учеными, то прийти к глобальным выводам сложно – необходимо понимание картины в целом. Активная и прогрессивная работа нашего отдела возможна как раз благодаря совместной работе многопрофильных специалистов. У нас трудятся ученые разных направлений – математики, врачи-клиницисты, биологи. Каждый из них имеет свой профессиональный взгляд на проблему лечения рака, и на стыке мнений рождаются новые идеи. Мы развиваемся командно, и это позволяет нам находить эффективные решения, – отметила старший научный сотрудник, к.м.н. Татьяна Леонидовна Нехаева.

Научный отдел онкоиммунологии НМИЦ им. Н.Н. Петрова также активно развивает направления CAR T-клеточной терапии и биобанкирования – эти технологии становятся следующим шагом к самому современному лечению онкологических пациентов.