Исследователи из Индийского института науки (IISc) разработали синтетическое соединение (антиген), которое может цепляться за белок в крови и добираться автостопом до лимфатического узла, где оно может стимулировать выработку антител против раковых клеток.
По словам исследователей, этот подход дает новое направление для разработки вакцин-кандидатов против различных видов рака.
Внутри человеческого тела раковые клетки могут ослабить или прекратить выработку антител, которые нацелены на них и уничтожают их. Таким образом, разработка противораковой вакцины включает в себя модификацию или создание имитации антигена, обнаруженного на поверхности раковых клеток, чтобы активировать или активировать выработку антител. В последние годы ученые обратились к углеводам, обнаруженным на поверхности раковых клеток, для разработки этих антигенов.
«Углеводные антигены имеют огромное значение и актуальность при разработке вакцин против рака », — объясняет Н. Джаяраман, профессор кафедры органической химии и старший автор исследования, опубликованного в Advanced Healthcare Materials . «Одна из основных причин заключается в том, что как нормальные, так и аномальные [раковые] клетки имеют большое количество углеводов, покрывающих их поверхность. Но аномальные клетки несут углеводы, которые очень сильно усечены».
Ученые ранее пытались переправить такие антигены в организм, используя в качестве носителя искусственный белок или вирусную частицу. Но эти носители могут быть громоздкими, приводить к побочным эффектам , а иногда и снижать выработку антител против раковых клеток. Вместо этого команда IISc решила использовать переносящую способность природного белка, называемого сывороточным альбумином, наиболее распространенного белка в плазме крови.
Аспирант Т.В. Киртана (справа) с научным руководителем Н. Джаяраманом (слева). Авторы и права: Группа Нью-Джерси/IISc
Чтобы спроектировать комплекс, Джаяраман и его доктор философии. Студентка Киртана Т.В. сосредоточила внимание на усеченном углеводе под названием Tn, обнаруженном на поверхности различных раковых клеток, и синтезировала его в лаборатории. Затем они объединили его с длинноцепочечным нефтелюбящим химическим веществом (в отличие от углеводов, которые любят воду) для образования пузырчатых мицелл. Они обнаружили, что эта комбинация способна прочно связываться с сывороточным альбумином человека .
«В тот момент, когда он прикрепляется к альбумину, мицелла разрывается, и все отдельные молекулы [антигена] связываются с доступным альбумином», — объясняет Джаяраман. «Это открывает идею о том, что не обязательно искать вирус, белок или другие типы носителей. Сывороточного альбумина достаточно для его распространения».
Исследователи вводили это соединение мышам, чтобы отслеживать его усвоение и влияние на иммунный ответ . Они обнаружили, что антиген накапливается в основном в лимфатических узлах, местах ключевых клеточных механизмов, участвующих в иммунном ответе организма, включая активацию Т-клеток-киллеров и выработку антител.
Мыши, иммунизированные этим соединением, продуцировали более высокие уровни антител даже в низких дозах, чем мыши, которым вводили аналогичный антиген, введенный через альтернативный внешний белковый носитель. Исследователи обнаружили, что вторая иммунизация их соединением привела к гораздо более высокому уровню выработки антител, чем первая иммунизация. Это может быть связано с активацией иммунных клеток, называемых В-клетками памяти, созданных во время первой инъекции, что еще больше увеличивает выработку антител, предполагают они.
Команда надеется, что это соединение можно будет использовать для разработки вакцины и клинических испытаний. Джаяраман добавляет, что этот метод в принципе можно адаптировать и для других типов вакцин.
«Антиген Tn присутствует почти во всех раковых клетках, включая клетки рака молочной железы и рака простаты », — говорит Киртана. «Изменяя тип антигена, мы можем воздействовать на несколько видов рака».
