أنشأ العلماء خط أنابيب لتحديد مستضدات الأورام المحتملة وتحديد أولوياتها وتقييمها للجيل السريع من لقاحات السرطان، وفقًا لتقرير نُشر اليوم في eLife.
22 مارس 2022
eLife
د. سالم م القحطاني
يمكن أن يساعد النهج الجديد الباحثين في التعرف بسرعة على المستضدات الخاصة بالورم المعترف بها من قبل الخلايا التائية السامة للخلايا، مما يولد استجابة قوية ودائمة ومحددة للغاية ضد ورم الفرد. قد يؤدي هذا بدوره إلى طريقة أسرع وأسهل لإنتاج لقاحات فعالة ومخصصة للسرطان تعتمد على المستضدات المحددة.
توضح الكاتبة الأولى سارة فيولا، باحثة ما بعد الدكتوراه في ImmunoViroTherapy ، "لكي يكون لقاح السرطان فعالاً، نحتاج إلى تحديد مستضدات مستهدفة تثير استجابة مناعية قوية، وتكون موجودة حصريًا في الخلايا السرطانية ومصممة لنوع الورم الفريد للفرد". مختبر (IVTLab) ، جامعة هلسنكي ، فنلندا. "ومع ذلك، فإن عددًا قليلاً فقط من المستضدات الموجودة في الورم، إن وجدت، تفي بهذه الخصائص، مما يجعل من الصعب جدًا تحديد المرشحين الذين يحتمل أن يكونوا فعالين وتحديد أولوياتهم. يتضمن خط الأنابيب لدينا جميع الخطوات الأساسية للتطوير الأمثل للقاح علاجي للسرطان، ولكن والتي يمكن إجراؤها بسرعة أكبر على أساس المريض الفردي، مما يتيح علاجًا شخصيًا حقيقيًا".
"تطوير لقاحات مخصصة للسرطان يحتاج إلى العديد من التقنيات المختلفة التي تعمل معًا وتعمل بسرعة،" يضيف المؤلف الكبير فينسينزو سيرولو، أستاذ تطوير الأدوية البيولوجية في جامعة هلسنكي ورئيس المجموعة في IVTLab. "نحتاج إلى طرق سريعة وموثوقة لتحديد المستضدات وترتيب أولوياتها، بالإضافة إلى نُهج سريعة وغير مكلفة ومجدية لتوصيل هذه المستضدات إلى المرضى. خلال السنوات الست الماضية، كنا نعمل في مشروع يدعمه مجلس البحوث الأوروبي ( ERC) لجعل جميع أجزاء هذا اللغز المعقد تعمل معًا، وإنشاء خط الأنابيب الذي تم وصفه جزئيًا في هذا العمل.
"يتضمن بحثنا، الذي يعتمد على العمل السابق، تطوير نهج جديد لتحديد المستضدات الخاصة بالورم من عينات صغيرة جدًا، وإنشاء خوارزمية جديدة لتحديد أولويات الببتيدات بناءً على تشابهها مع الببتيدات المشتقة من مسببات الأمراض، وبناء العديد من تقنيات التوصيل والتشغيل المختلفة لتوصيل هذه الببتيدات مع الفيروسات أو البكتيريا التي تقتل الخلايا السرطانية. "
في الدراسة الحالية، بدأ الفريق بفحص طبيعة المستضد لخلية الورم - أي جميع الببتيدات المختلفة على سطح الخلية. قاموا بدراسة نموذج فأر لسرطان القولون واستخدموا أحدث التقنيات، مثل منهج الببتيد المناعي.
بناءً على تحليل قياس الطيف الكتلي، لاستكشاف المستضدات السطحية على الخلية. أدى ذلك إلى إنشاء قائمة بالآلاف من مرشحي الببتيد وشكل تحديًا لكيفية ترتيب أولوياتها.
استخدم الفريق سطرين متوازيين من التحقيق: أولاً، نظروا في الكميات النسبية للببتيدات في الخلايا السرطانية مقارنة بالخلايا الطبيعية. أعطاهم هذا أدلة على ما إذا كان المستضد محددًا بالفعل للورم. ثانيًا، استخدموا أداة برمجية تم تطويرها سابقًا في مختبرهم لتحديد مستضدات الأورام التي تشبه مستضدات مسببات الأمراض المعروفة، مستغلين قدرتها المحتملة على إحداث استجابة مناعية مماثلة لمولدات المضادات الممرضة.
باستخدام هذه الأساليب، قام الفريق بتضييق قائمة المرشحين الخاصة بهم من الآلاف إلى 26 مرشحًا للمستضد. ثم درسوا إمكانات هذه المستضدات بشكل أكبر عن طريق اختبار مدى جودة تحفيزها للخلايا التائية، ومدى فعالية ارتباطها بناقل الفيروس الغدي الذي من شأنه أن يشكل أساس اللقاح. تفاعلت جميع ببتيدات المستضد المرشحة مع الناقل الفيروسي، لكن أداء ستة ببتيدات كان أفضل وتم نقلها لإجراء مزيد من الاختبارات.
كانت المرحلة التالية هي معرفة ما إذا كان لقاح يحمل هذه المستضدات المستهدفة يمكن أن يحفز استجابة مناعية كافية للسيطرة على نمو الورم أو إيقافه. لاختبار ذلك، استخدم الفريق الفئران المصابة بأورام القولون على جانبيها الأيمن والأيسر. ثم عالجوا جانبًا واحدًا من الفئران باللقاح المغطى بكل من مستضدات الببتيد المرشحة. كما هو مأمول، وجدوا أن اللقاحات التي تحمل الببتيدات تحسن النمو المضاد للورم في الورم المعالج، لكن أحد اللقاحات حسّن النمو المضاد للورم في الأورام غير المعالجة - مما يشير إلى أن مستضد الببتيد في هذا اللقاح قد طور مناعة جهازية قوية استجابة ضد الأورام.
يختتم سيرولو "لقد قمنا بتطوير والتحقق من صحة خط أنابيب يغطي لأول مرة جميع مراحل تطوير لقاح مخصص للسرطان، بدءًا من عزل الببتيدات من الورم الأولي إلى تحليلها لتحديد أفضل المرشحين". "يتم حاليًا التحقق من صحة خط الأنابيب هذا في مرضى السرطان عند البشر في إطار مشروعنا الرائد حول طب السرطان الدقيق، iCAN.
"تُظهر النتائج التي توصلنا إليها معًا جدوى تطبيق خط الأنابيب لتوليد لقاح مخصص للسرطان من خلال التركيز على معايير تحديد الأولويات والاختيار واعتماد تقنية التوصيل والتشغيل السريع، المسماة PeptiCRAd، من خلال تزيين ناقل الفيروس الغدي المعتمد سريريًا بالببتيدات المحددة. وهذا يفسح المجال واسعا في إمكانية إنتاج لقاحات سريعة للاستخدام السريري، حيث تمثل العلاجات الشخصية الفعالة هدفًا رئيسيًا للعلاج الناجح.
المراجع
Materials provided by eLife. Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Sara Feola, Jacopo Chiaro, Beatriz Martins, Salvatore Russo, Manlio Fusciello, Erkko Ylösmäki, Chiara Bonini, Eliana Ruggiero, Firas Hamdan, Michaela Feodoroff, Gabriella Antignani, Tapani Viitala, Sari Pesonen, Mikaela Grönholm, Rui MM Branca, Janne Lehtiö, Vincenzo Cerullo. A novel immunopeptidomic-based pipeline for the generation of personalized oncolytic cancer vaccines. eLife, 2022; 11 DOI: 10.7554/eLife.71156
Cite This Page:
eLife. "Rapid peptide discovery and 'plug-and-play' technology could make personalized cancer vaccines reality." ScienceDaily. ScienceDaily, 22 March 2022. <www.
sciencedaily.com/releases/2022/03/220322122552.htm
