Откриването на лек за рака е мотивираща сила за много амбициозни лекари. Малцина обаче се доближават до преследването на тази цел. Сред тях е д-р Катрин Ву, онколог от бостънския Dana-Farber Cancer Institute, която си мечтае да се пребори с болестта още във втори клас.

Помолена от учителя си да нарисува каква иска да стане, когато порасне, Катрин изобразява себе си – търсеща лек за рака, под облаци и дъга. И тази детска драсканица е наистина прозорлива.

Изследванията на доктор Ву са поставили научната основа за разработването на ваксини срещу рак, съобразени с генетичния състав на тумора на отделния индивид.

Това е стратегия, която изглежда все по-обещаваща при някои трудни за лечение видове рак, според резултатите от проучвания в ранен стадий. В крайна сметка, тя може да бъде широко приложима за много от около 200-те форми на болестта, познати на човечеството днес, разказва CNN.

Кралската шведска академия на науките, която избира нобелови лауреати по химия и физика, миналата седмица присъди на Ву своята награда Sjöberg за „решаващ принос“ в изследването на рака.

Лечението на болестта „напредна през годините, но все още има много неудовлетворени медицински нужди за много форми на рак“, казва Урбан Лендал, професор по генетика в Karolinska Institutet в Швеция и секретар на комитета, който връчва наградата.

Лечение на рак с чук

Най-разпространените лечения на рака днес - лъчева и химиотерапия, са като чукове, които удрят по всички клетки и често увреждат здравата тъкан.

От 50-те години на миналия век изследователите търсят начин да активират имунната система, която естествено да се бори с рака и да атакува туморните клетки.

Напредъкът на този фронт е оптимистичен до пробива през 2011 г., когато са създадени клас лекарства, наречени PARP инхибитори. Те засилват антитуморната активност на Т-клетките - важна част от имунната система.

Успехът в тази сфера донесе Нобелова награда за медицина през 2018 г. на Тасуку Хонджо и Джеймс Алисън, последния носител и на наградата Sjöberg през 2017 г.

Тези лекарства помагат на хора с рак, на които са дадени месеци живот, да оцелеят десетилетия, но те не действат при всички пациенти. Сега изследователите продължават да търсят начини да стимулират имунната система, така че да се бори ефективно с болестта.

Очарованието на Ву от силите на човешкия имунитет се ражда, след като става свидетел на трансплантации на костен мозък като стажант и вижда как те възобновяват организма.

„Имах наистина формиращи академични преживявания, които ме накараха да се заинтересувам от силата на имунологията“, казва тя. „Пред очите ми бяха хора, които се излекуваха от левкемията си поради мобилизирането на имунния отговор.“

Изследванията на Ву са фокусирани върху малки мутации в раковите туморни клетки. Тези мутации, които възникват, докато туморът расте, създават малко по-различни протеини от тези в здравите клетки.

Промененият протеин генерира туморен неоантиген, който може да бъде разпознат от Т-клетките на имунната система като нашественик и следователно да стане податлив на атака.

Ву работи върху идентифицирането на неоантигените, които са на клетъчната повърхност, правейки ги потенциална мишена за ваксина, казва Лендал.

Фантастично откритие

Идеята за ваксина срещу рак съществува от десетилетия. Широко използваната HPV ваксина, например, е насочена към вируса, свързан с повишен риск от рак на шийката на матката, устата и мъжките полови органи.

Въпреки това, в много случаи ваксините срещу рак не успяват да изпълнят обещанието си - до голяма степен защото не е намерена правилната цел.

„Способността да се идентифицират неоспецифични туморни антигени наистина се превърна в голяма област на изследване, тъй като предлага възможност за генериране на ваксини срещу рак“, казва Ханс-Густаф Люнггрен, професор по имунология в Karolinska Institutet. „Това е фантастично откритие.“

Чрез секвениране на ДНК от здрави и ракови клетки Ву и нейният екип идентифицират уникалните туморни неоантигени на болен пациент.

Синтетичните копия на тези уникални неоантигени могат да се използват като персонализирана ваксина за активиране на имунната система и насочването й към раковите клетки. Учените искат да тестват тази технология при пациенти с напреднал меланом.

Идеята, че всеки пациент, участващ в изпитването, ще получи индивидуална ваксина, първоначално е трудна за възприемане от Американската администрация по храните и лекарствата, която регулира клиничните изпитвания.

Обикновено организацията би изисквала ваксините първо да бъдат тествани в експерименти с животни. Ву и нейният екип излагат своя случай: „Лечението е персонализирано, каквото и да правим с животинския организъм, той не съответства на човешкия – така че защо изобщо да вървим по този път?“

След като получава одобрението на администрацията, екипът поставя на шестима пациенти с напреднал меланом седем инжекционни курса на специфични за всеки от тях неоантигенни ваксини.

При някои пациенти това лечение води до активиране на клетките на имунната система и атака на туморните клетки.

Резултатите, заедно с друг документ, публикуван в същата година от основателите на компанията за иРНК ваксини BioNTech, предоставят „доказателство“, че ваксината може да бъде насочена към специфичен тумор на дадено лице, казва Лендал.

Екипът на Ву проследява пациентите, получили ваксините четири години, като наблюдението показва, че имунните отговори са ефективни и раковите клетки се държат под контрол.

„Благодарна съм на всички пациенти, които участваха в нашето изпитване, защото те са активни партньори в него“, казва Ву. „Достатъчно трудно е да преминават през лечение, но след това трябва да се подложат на експеримент с все още неизвестни ползи. Благодарение на тях, направихме повече тестове, кръвни проби и биопсии.“

Екипът на Ву, други групи от медицински изследователи и фармацевтични компании, след които Merck, Moderna и BioNTech, доразвиват тази област на изследване, като провеждат изпитвания на ваксини, ефикасни при рак на панкреаса, белия дроб и меланом.

Въпроси без отговор

Всички текущи изпитвания са в малък мащаб, обикновено включват шепа пациенти с по-късен стадий на заболяването и висока толерантност към рисковете за безопасността.

За да се докаже, че този тип ваксини срещу рак работят, са необходими много по-големи рандомизирани контролни изпитвания. „Числата са малки по очевидни причини“, казва Лендал. „Данните изглеждат обнадеждаващи, но все е рано.“

Учените търсят и най-ефективния начин за форматиране на ваксините. Групата на Ву и други изследователи използват ваксини, направени от пептиди или низове от протеини. Moderna и BioNtech - компаниите пионери в разработването на ваксини срещу COVID-19, използват иРНК.

„Вярвам, че много пътища водят към Рим. Мисля, че има много различни начини и всеки може да бъде оптимизиран“, смята Ву. „Трябва да има инвестиции в това как този подход да работи най-добре. И точно сега има огромен апетит за иРНК, подхранван от пандемията.“

Ваксините срещу рак се справят най-обещаващо в това, което онколозите разговорно наричат „горещи тумори“ - такива, които мутират бързо, като меланома, който е първоначалният фокус на Ву. Не е ясно дали те ще бъдат ефективни срещу "студени тумори", като рак на гърдата, които са по-инертни.

„По-лесно е, ако в тумора спонтанно възникнат повече мутации, защото така се осигурява по-добър избор от потенциални молекули за създаването на ваксина“, казва Лендал.

Друго предизвикателство е как да се произвеждат тези ваксини, така че да могат да достигнат до голям брой пациенти с рак, казва Ву. В момента може да отнеме седмици, ако не и месеци, да се направят индивидуализираните ваксини на цена от стотици хиляди долари.

Изследователите работят в насока разработване на ваксини, които се споделят от пациенти с един и същ вид рак - това поражда надежда за готова ваксина, която много хора биха могли да използват без дълъг процес на персонализиране.

Друг въпрос е дали ваксините ще работят добре в комбинация с други лечения, правейки ги по-ефективни и ако да, с кои.

Резултатите от проучване, публикувано в края на миналата година, установява, че ваксина, разработена от Merck и Moderna и прилагана на пациенти с напреднал меланом заедно с вид имунотерапия, води до по-нисък риск от рецидив или смърт, отколкото приема единствено на лекарството, посочват от компаниите.

Не е известно и в кой момент от цикъла на лечение ваксините ще бъдат най-полезни – в ранен стадий на заболяването, при пациенти с напреднал рак или превантивно поставяне на здрави хора.

Повечето текущи изпитвания включват пациенти с рак в късен стадий или такива в ремисия, но Ву смята, че ваксините може да са по-ефективни в ранен стадий на заболяването.

Въпреки дългия списък с неизвестни, резултатите от тези ранни изпитания на ваксини срещу рак променят живота на някои хора.

„Много съм благодарна, че ми беше позволено да участвам“, казва Барбара Бригъм, която получава персонализирана ваксина за рак на панкреаса, тествана от BioNTech.

„Помогна на мен, надявам се да помогне и на някой друг“, посочва жената, която успява да види как най-големият й внук завършва колеж - момент, който не вярва, че ще доживее.