Мы на пути к созданию вакцины от рака кожи: исследование на мышах прошло успешно
В то время как большинство прививок повышают чувствительность нашей иммунной системы к агрессивному агенту, такому как вирус или даже раковая клетка, новая технология мРНК-вакцины может вместо этого научить наш организм вырабатывать дополнительные антиоксидантные белки, повышая нашу способность защищать ДНК от повреждений, вызванных солнечным светом.
Недавнее исследование генетически изменённых мышей, проведённое исследователями из США и Японии, подтвердило роль антиоксидантного фермента в защите от химических травм, вызванных воздействием солнца. Если бы тело можно было стимулировать к выработке большего количества фермента при правильных обстоятельствах, не исключено, что однажды такой подход мог бы дать нам ещё один способ защиты от рака кожи.
Пока что эта концепция в значительной степени теоретическая, и исследователям предстоит преодолеть множество препятствий. Но, учитывая успех мРНК-вакцин в текущей пандемии, этот вариант, по мнению фармаколога Орегонского государственного университета Арупа Индра, весьма перспективен.
«Более 40 лет исследователи рассматривали пищевые антиоксиданты как возможный источник недорогих агентов с низким уровнем риска для профилактики рака, но они не всегда хорошо себя показывали в клинических испытаниях. В некоторых случаях они даже были вредны — отсюда и необходимость попробовать вмешательство с помощью новых химиопрофилактических агентов, таких как мРНК-вакцина», — говорит Индра.
Антиоксиданты работают, препятствуя окислению — химическому процессу, который приводит к потере электронов молекулы. Для таких хрупких структур, как наша ДНК, этот дефицит может привести к химическим изменениям, которые резко повышают риск раковых мутаций.
Высокоэнергетическое излучение вызывает освобождение электронов. К счастью, у нас есть специализированные клетки — меланоциты, — которые могут создавать «зонтики» из пигмента для загара, чтобы защитить нас от части этого излучения.
По иронии судьбы, этот процесс производства пигмента генерирует свои собственные окислительные побочные продукты, называемые активными формами кислорода. Это баланс, который наши тела усердно поддерживают, создавая ряд биохимических систем, сдерживающих окисление.
Ярким примером является тиоредоксинредуктаза 1 (TR1, кодируемая геном TXNRD1). Используемая меланоцитами для компенсации высвобождения активных форм кислорода, она активирует другой белок, называемый тиоредоксин, который, среди прочего, связывает активные формы кислорода, прежде чем они смогут повредить более важные структуры.
Повышенный уровень фермента редуктазы наблюдался не только в клетках кожи после воздействия УФ-излучения, но и в других тканях, поражённых различными видами рака, включая меланому. Этот диагноз является самым смертоносным из видов рака кожи: ежегодно от этой болезни умирают более 60 000 человек.
Нахождение способа справиться с окислительным повреждением на ранней стадии с помощью некоторых собственных защитных ферментов организма может сократить число смертей. Но обо всём по порядку. Хоть TXNRD1 и кажется хорошим кандидатом на усиление защиты от солнца, исследователям нужно было проверить свои предположения, используя живую модель.
Удаление гена TXNRD1 у мышей предоставило исследовательской группе возможность изучить роль фермента в пигментации и способность меланоцитов реагировать на окислительный стресс, возникающий в результате воздействия ультрафиолетового излучения.
Результаты были многообещающими. Учёные оценили потенциал доставки TXNRD1 в клетки кожи, чтобы способствовать выработке меланина и ограничивать ущерб, вызванный воздействием солнца.
Хотя для разработки потребуется гораздо больше исследований, матричная РНК, кодирующая этот фермент, может быть доставлена в организм с помощью технологии вакцин, применяемой в вакцинах против SARS-CoV-2, производимых Pfizer и Moderna. «Люди с повышенным риском развития рака кожи, например те, кто работает на открытом воздухе в солнечном климате, в идеале смогут проходить вакцинацию раз в год», — говорит Индра.
Несмотря на этот сверхранний и многообещающий прогноз, всё ещё есть много причин относиться к результатам с некоторой осторожностью.
Тиоредоксинредуктазы выполняют в организме ряд задач, связанных с ростом клеток. Кроме того, что они, по-видимому, играют роль в некоторых аспектах профилактики рака, ещё было обнаружено, что TXNRD1 способствует миграции раковых клеток, в том числе при раке молочной железы и колоректальном раке. Это также, кажется, играет роль в распространении самих меланом.
Более подробная информация о точной активности TXNRD1 в развитии и движении клеток может помочь установить алгоритмы для его безопасного использования в качестве защитного агента. Помимо оптимизма в отношении потенциала TXNRD1, исследователи серьёзно относятся к идее использования мРНК-вакцин для борьбы с окислением организма.
«Очевидно, что мы находимся на верхушке айсберга, но открываются захватывающие возможности для предотвращения прогрессирования различных типов заболеваний, включая рак, путём модулирования антиоксидантной системы организма», — говорит Индра.
Ученые разрабатывают вакцину от Солнца