Ученые ННГУ презентовали дорожную карту создания мРНК платформы для противораковых вакцин – инновационного способа лечения онкологии. О проекте и этапах работы над ним исследователи рассказали на брифинге, который посетил корреспондент портала «Живем в Нижнем».
Новое слово в борьбе с онкологией
Исследователи Университета Лобачевского работают над способом лечения рака, который позволяет использовать собственные ресурсы иммунной системы человека для борьбы с болезнью. Метод предполагает введение в опухоль матричной рибонуклеиновой кислоты или мРНК: после попадания в клетку генетический материал запускает синтез белков, на которые формируется иммунный ответ. Сам препарат будет похож на стандартную вакцину и будет вводиться в кровь. После введения опухоль должна начать деградировать. Ученые начали работать над этим проектом неслучайно – практика показывает, что традиционных методов лечения рака становится недостаточно.
«Раковые клетки образуются ежедневно в организме каждого человека, но мы не болеем, так как наш иммунитет вычисляет нетипичные клетки и убивает их. Однако в некоторых случаях какие-то определенные клетки уходят из-под иммунологического контроля или иммунитет становится слишком слабым – тогда человек заболевает раком», – рассказала доктор биологических наук, директор Института биологии и биомедицины ННГУ Мария Ведунова.
На данный момент заболевшему приходится проходить очень непростые этапы лечения – операции и химиотерапию.
«Когда-то мы лечили заболевания, например, сифилис ядами. Если посмотреть на химиотерапию сегодня, то она выглядит примерно также. Очень многие люди выздоравливают, но с точки зрения влияния на организм это достаточно тяжелый процесс. Мы хотим, чтобы лечение онкологии перешло в ту стадию, когда нескольких уколов достаточно для выздоровления», – пояснила Мария Ведунова.
Матричные РНК платформы могут использовать как в изготовлении общих препаратов, которые подойдут любому пациенту, так и в создании персонализированных вакцин. В саму платформу можно загрузить любой генетический материал. При изготовлении препарата для конкретного пациента берут опухоль человека и выделяют из нее суперантигены, которые заставляют иммунную систему реагировать на них.
«Иммунная система может очень хорошо убивать клетки опухоли, если ей рассказать, что злокачественные клетки не являются частью организма, а наоборот вредят ему», – рассказала директор Института биологии и биомедицины ННГУ.
Разработка будет подходить для лечения практически всех типов опухолей. Ученые считают, что лучше всего на лечение будут реагировать те виды рака, у которых есть какая-либо иммуногенность – колоректальный рак, меланома и т.д.
Проблема в доставке
Сложности возникли в доставке мРНК к клеткам опухоли. Дело в том, что защитная система организма человека отторгает чужеродные клетки, в том числе мРНК. Из-за этого ученым пришлось искать способ защитить матричную рибонуклеиновую кислоту. Для решения проблемы с доставкой понадобилась помощь химиков: ученые разработали специальный наноконтейнер с многослойной оболочкой, который будет нести мРНК, несмотря на все сложности. Контейнер должен обладать способностью захватить внутрь себя матричную рибонуклеиновую кислоту. Для этого химики используют полимеры и липиды. Этой защиты недостаточно – контейнеру нужна дополнительная оболочка, потому что в организме человека есть целый ряд клеток, которые будут воспринимать его как нечто инородное. Ученые уже синтезировали несколько вариантов такой оболочки. Кроме того, наноконтейнер должен быть нетоксичным и совместимым с организмом человека. Еще одно важное условие – растворимость защитной оболочки: в определенный момент наноконтейнер должен выпустить мРНК наружу.
«Кислотности обычных клеток для растворения оболочки недостаточно, но около раковых клеток среда более кислая. Мы подбирали полимеры так, чтобы они чувствовали кислотность среды. Пока что мы проводили только синтез контейнеров без матричного РНК, однако в скором времени начнутся испытания с интеграцией мРНК платформы и контейнеров», – рассказал директор Центра инновационного развития ННГУ, доктор химических наук Александр Князев.
В перспективе наноконтейнеры можно будет использовать не только для доставки препаратов против рака, но и для лечения других заболеваний. Однако свойства специальной оболочки нужно будет адаптировать под конкретную болезнь.
Необходимая поддержка
В октябре прошлого года Университет Лобачевского стал победителем совместного конкурса Нижегородского научно-образовательного центра (НОЦ) и ГК «Мадин» в области высокотехнологичной персонализированной медицины. Университет получил на разработку мРНК-платформы для противораковых вакцин 20 млн рублей. Половину средств ННГУ выделил НОЦ, оставшиеся деньги предоставил индустриальный партнер. Первым этапом проекта стала научно-исследовательская работа, которая была реализована за счет средств НОЦ. Сейчас идет второй этап, который финансирует ГК «Мадин».
«Радует, что сейчас ученые активнее откликаются на потребности реального сектора экономики», – отметил директор ООО НПФ «Реабилитационные технологии» (входит в ГК «Мадин») Александр Емельянов.
Шаг к серийному производству
За 2024 год ученым удалось создать мРНК платформу с репортерным геном – за ним легко наблюдать для определения работоспособности платформы. Кроме того, были синтезированы несколько вариантов наноконтейнеров.
В феврале исследователи намерены выбрать оптимальный состав наноконтейнера, а к концу весны им предстоит оценить эффективность работы защитной оболочки в комплексе с мРНК платформой. В декабре текущего года ученые Университета Лобачевского планируют разработать методические рекомендации к технологическим процессам и необходимому оборудованию для серийного производства персонализированной мРНК платформы. При этом перед учеными стоит огромный объем задач.
«Даже если мы быстро создадим мРНК платформу, а мы надеемся, что уже к концу года какой-то предварительный вариант уже будет создан, нас ждут долгосрочные периоды согласования – доклинические и клинические исследования, все варианты апробации. Это займет достаточно много времени», – рассказала Мария Ведунова.
