Bardzo dobrze, że prowadzone są badania nad szczepionkami, które mają pomóc w terapii nowotworów. Każdego roku ich ilość wciąż jest bardzo duża pomimo licznych kampanii profilaktycznych. Bardzo dobrze, że tego rodzaju szczepionki znajdują coraz szersze zastosowanie w medycynie. Oczywiście trudno szukać jakiś pozytywów wynikających z pandemii, ale jeśli już mielibyśmy się ich doszukiwać to moim zdaniem właśnie byłoby to szybsze opracowania konkretnej szczepionki, która w przypadku koronawirusa zajęła około roku, co jest oczywiście rekordem. Naukowcy dążą do tego aby w obecnej sytuacji i przy dzisiejszych możliwościach opracowanie kolejnych szczepionek na wypadek pojawienia się innych patogenów zajęło jeszcze krócej bo tylko kilka miesięcy.

Wydaje mi się, że każdy dzień zbliża nas do opracowania szczepionek, które znajdą zastosowanie nie tylko w przypadku chorób zakaźnych. Moim zdaniem jest to bardzo dobry kierunek badań, które z pewnością są przeprowadzane w wielu ośrodkach badawczych na całym świecie. Coraz więcej mówi się chociażby o szczepionce przeciwko czerniakowi, który przecież jest jednym z najniebezpieczniejszych nowotworów złośliwych, który gdy nie zostanie odpowiednio wcześnie zdiagnozowany może prowadzić do śmierci. Jak wspominano w artykule istnieją teoretyczne możliwości, że dzięki szczepionce będzie możliwe wyleczenie osób ze stwardnieniem rozsianym, albo znaczna poprawa komfortu ich życia. Niezależnie od choroby na którą zostanie opracowana szczepionka

Ostatni akapit pokazuje, że szczepionki mRNA są przyszłością jeżeli. Z pewnością ogromny przeskok w tej dziedzinie jest związany z pandemią COVID-19. Wielu naukowców w zaistniałej sytuacji w znacznym stopniu skupiło się na opracowaniu szczepionki przeciwko koronawirusowi, co przełożyło się na to, że możliwe jej było opracowanie w dużo szybszym tempie. Bardzo dobrym założeniem było to, że jeżeli jakiś ośrodek pozyskał istotne informacje na temat nowego wirusa to przekazywał go do opinii publicznej, tak aby inne ośrodki nie traciły na to czasu i mogły zająć się kolejnymi etapami opracowywania szczepionki. To pokazuje, że dzięki wieloośrodkowej współpracy możliwe było szybsze opracowanie skutecznej szczepionki.

Warunkiem wystąpienia odpowiedzi immunologicznej przeciwnowotworowej jest obecność antygenów na powierzchni komórek nowotworowych, które mogą zostać rozpoznane przez komórki układu odpornościowego. Jedynie antygeny wirusowe pochodzące z wirusów wywołujących choroby nowotworowe, na przykład wirus brodawczaka ludzkiego (HPV, human papilloma virus) lub wirus Ebsteina-Barr (EBV, Ebstein-Barr virus), są całkowicie odmienne od antygenów ludzkich. Inne antygeny występują powszechnie na prawidłowych i zapalnych komórkach, a komórki nowotworowe wykazują ich wybitnie wysoką ekspresję (np. CEA). Antygeny nowotworowe różnicowania (np. PSA, MART-1, gp100, tyrozynaza, MAGE-A3, NY-ESO-1) są obecne na komórkach nowotworowych i komórkach tkanki, z której wywodzi się nowotwór. Natomiast antygeny swoiste dla komórek nowotworowych powstają w wyniku mutacji genowych lub aberracji chromosomowych w komórkach nowotworowych, co doprowadza do powstania białek niewystępujących naturalnie w tkankach ludzkich. Antygeny te najsilniej oddziałują na układ immunologiczny. Największe nagromadzenie mutacji somatycznych występuje w komórkach czerniaka oraz drobno- i niedrobnokomórkowego raka płuca (DRP, NDRP), a także w rakach pęcherza, przełyku i jelita grubego. Najrzadziej takie nieprawidłowości wykrywa się u chorych na gwiaździaka, glejaka wielopostaciowego i w ostrej białaczce limfatycznej. Ponadto liczba mutacji somatycznych zależy od intensywności oddziaływania czynników karcynogennych i jest na przykład znacznie większa u chorych na raka płaskonabłonkowego płuca palących intensywnie tytoń niż u niepalących chorych na raka gruczołowego płuca. Dlatego też właśnie pacjenci z tymi rodzajami nowotworów, które charakteryzują się największą liczbą mutacji somatycznych, mogą odnieść największą korzyść z immunoterapii. Pierwsze próby immunoterapii chorób nowotworowych polegały na nieswoistej stymulacji układu immunologicznego (immunoterapia czynna nieswoista). W tym celu nie wykorzystywano antygenów czy komórek nowotworowych, ale immunostymulatory pochodzenia bakteryjnego lub wirusowego i adiuwanty odpowiedzi immunologicznej oraz cytokiny, na przykład interleukina 2 i 12 (IL-2, IL-12), interferon-alfa (IFN-a), czynnik martwicy guza alfa (TNF-a, tumour necrosis factor a), czynnik stymulujący tworzenie kolonii granulocytów i makrofagów (GM-CSF, granulocyte-macrophage colony-stimulating factor). Pionierem stosowania czynników bakteryjnych do stymulacji układu immunologicznego u chorych na nowotwory był Robert Coley, który zakażał swoich pacjentów różą i następnie — w celu uniknięcia konieczności wywołania niebezpiecznej infekcji — stosował w ramach leczenia toksyny z nadsączy z hodowli Streptococcus pyogenes i Serratia marcescens. Dzięki tego rodzaju terapii w niektórych typach nowotworów udawało się uzyskać długotrwałe remisje. Do preparatów pochodzących z mikroorganizmów stosowanych do dzisiaj w immunoterapii nowotworów należy szczepionka BCG (wlewy dopęcherzowe u chorych na raka pęcherza), OK-432 (preparat z niskowirulentnych szczepów Streptococcus pyogenes), ImPrime (polimer b-glukanu z Saccharomyces cerevisiae) i reolizyn (modyfikowany ludzki reowirus serotypu 3.). Cytokiny stosuje się (często w sposób miejscowy) u wybranych chorych na czerniaka, nowotwory nerki, białaczkę włochatokomórkową, przewlekłą białaczkę szpikową, mięsaka Kaposiego i inne. U chorych na czerniaka, którego komórki wykazują obecność mutacji genu BRAF (V600E), trwają zaawansowane badania kliniczne nad skutecznością terapii skojarzonej wemurafenibem i preparatami cytokinowymi (IL-2 i IFN-a). Do preparatów immunostymulujących należą lewamisol, stosowany w skojarzeniu z chemioterapią zawierającą fluorouracyl u chorych po resekcji raka jelita grubego, i rekombinowana ludzka laktoferyna (talaktoferyna badana u chorych na zaawansowanego raka płuca). Niektóre z adiuwantów odpowiedzi immunologicznej zostały zarejestrowane jako składniki szczepionek przeciwnowotworowych i przeciwwirusowych stosowanych w onkologii, w tym przede wszystkim monofosforyl lipid A (MPL), który jest składnikiem między innymi szczepionki przeciw wirusowi HPV. Immunoterapia oparta na podawaniu antygenów nowotworowych lub ich fragmentów (syntetycznych peptydów, których sekwencja odpowiada naturalnym epitopom) ma za zadanie stymulację in vivo swoistych limfocytów T cytotoksycznych i limfocytów T pomocniczych do odpowiedzi przeciwnowotworowej. Aktywacja taka jest możliwa dzięki działalności komórek prezentujących antygen, w tym przede wszystkim komórek dendrytycznych (DCs, dendritic cells), które pochłaniają, a następnie prezentują antygeny limfocytom. Warunkiem skuteczności „szczepionki” jest obecność na powierzchni komórek nowotworowych antygenów, których syntetyczne odpowiedniki wykorzystano do stymulacji odpowiedzi immunologicznej. Szczepionki takie stymulują zazwyczaj pojedynczy klon limfocytów cytotoksycznych specyficznych do antygenu zawartego w szczepionce, dlatego odpowiedź immunologiczna jest zazwyczaj monowalentna. Ten rodzaj immunoterapii określa się także mianem immunoterapii czynnej swoistej (w odróżnieniu od nieswoistej stymulacji odpowiedzi immunologicznej, np. przez antygeny bakteryjne). „Szczepionki” antygenowe są zwykle stabilne i bezpieczne dla chorego. Inną metodą immunoterapii czynnej jest zastosowanie „szczepionek” w postaci całych komórek nowotworowych lub ich fragmentów (np. ciałek apoptotycznych lub lizatów). Komórki nowotworowe wykazują ekspresję wszystkich antygenów, które są związane z procesem nowotworowym, a tym samym ich podanie może stymulować poliklonalną odpowiedź immunologiczną. Taka strategia działania w większym stopniu niż stosowanie antygenów nowotworowych uniemożliwia komórkom nowotworowym ucieczkę spod nadzoru immunologicznego. Metoda jest jednak obarczona dużymi trudnościami ze względu na brak możliwości opracowania uniwersalnej „szczepionki”, która mogłaby być odtwarzalnie i komercyjne produkowana dla wszystkich chorych. „Szczepionkę” OncoVAX, składającą się z autologicznych komórek nowotworowych i immunostymulatora BCG, zastosowano u pacjentów po wycięciu raka jelita grubego. W badaniu III fazy, w wyniku stosowania immunoterapii adiuwantowej, zaobserwowano 42-procentową redukcję ryzyka nawrotu choroby (u chorych w II stadium — zmniejszenie ryzyka nawrotu o 60%). Uzyskano także znamienne wydłużenie czasu przeżycia całkowitego pacjentów poddawanych immunoterapii, a odsetek osób żyjących 15 lat od rozpoczęcia leczenia wynosił ponad 75%. Autologiczne komórki nowotworowe są trudne do pozyskania (jedynie w wyniku zabiegu operacyjnego), a metodyka ich preparatyki skomplikowana i niejednorodna. Dlatego też w większości badań klinicznych podjęto próby zastosowania allogenicznych komórek nowotworowych namnażanych w postaci linii komórkowych w hodowlach in vitro. Belagenpumatucel-L, stosowany w badaniach klinicznych II/III fazy u chorych na zaawansowanego NDRP, składa się z czterech linii komórkowych NDRP (linii raka gruczołowego, dwóch linii raka płaskonabłonkowego oraz linii raka wielkokomórkowego). Komórki te są transferowane sekwencją antysensowną dla genu TGF-b2 oraz napromieniane dawką 10 000 Gy. Preparat był stosowany w leczeniu podtrzymującym u pacjentów, w przypadku których osiągnięto kontrolę choroby po chemioterapii I linii. Nie wykazano uogólnionych objawów ubocznych immunoterapii, a jedynie obrzęk i zaczerwienienie w miejscu podania „szczepionki”. Niestety, w badaniu III fazy — STOP nie udowodniono, aby immunoterapia podtrzymująca istotnie wydłużała czas życia wszystkich chorych. Jedynie u osób z rozpoznaniem raka gruczołowego zaobserwowano istotne wydłużenie czasu przeżycia całkowitego w wyniku stosowania immunoterapii (19,9 wobec 12,3 miesiąca; p = 0,036). Trwa badanie III fazy z analogicznym preparatem algenpantucel- -L (komórki raka trzustki transfekowane genem dla a-1,3-galaktosyltransferazy) u chorych z miejscowo zaawansowanym rakiem trzustki. Dwa największe badania kliniczne (łącznie 1034 chorych), dotyczące zastosowania „szczepionki” z allogenicznych komórek nowotworowych transfekowanych genem dla GM-CSF, przeprowadzono u chorych na zaawansowanego raka prostaty opornego na kastrację. W badaniu VITAL-1 testom poddano „szczepionkę” AlloGVAX stosowaną w ramach monoterapii, a jej skuteczność porównywano z chemioterapią z zastosowaniem docetakselu. Nie wykazano wydłużenia czasu życia chorych poddawanych immunoterapii. W badaniu VITAL-2 stwierdzono nawet skrócenie czasu życia osób otrzymujących skojarzenie docetakselu i AlloGVAX w porównaniu z pacjentami poddanymi tylko chemioterapii (12,2 wobec 14,1 miesiąca). Należy wspomnieć o polskiej „szczepionce” stosowanej u chorych na czerniaka i opracowanej przez zespół prof. Andrzeja Mackiewicza. W II fazie badań klinicznych dwie linie komórek nowotworowych czerniaka transfekowane genem kodującym IL-6 i sIL-6R są stosowane w ramach immunoterapii adiuwantowej u chorych po usunięciu przerzutów czerniaka. Odsetek chorych żyjących ponad 5 lat od rozpoczęcia immunoterapii waha się w zależności od stadium od 26,1% do 66,7%. Mimo zrealizowania zaawansowanych badań klinicznych, w których zrekrutowano kilkadziesiąt tysięcy chorych na różne typy nowotworów, nie opracowano dotychczas jednolitej i skutecznej metody immunoterapii z zastosowaniem antygenów nowotworowych czy całych komórek nowotworowych. Wydaje się, że ten sposób leczenia może w przyszłości odgrywać rolę uzupełniającą dla innych metod terapii chorób nowotworowych oraz wspomagającą dla metod immunoterapii z wykorzystaniem metod leczenia wpływających na immunologiczne punkty kontrolne. Przykładem takiej obiecującej próby klinicznej jest połączenie terapii ipilimumabem (przeciwciało anty-CTLA-4, cytotoxic T cell antigen 4) oraz „szczepionką” GVAX Pancreas lub „szczepionką” GVAX Pancreas i preparatem CRS-207 u chorych na raka trzustki. Rak trzustki ze względu na niską liczbę mutacji somatycznych w komórkach nowotworowych i stosunkowo niewielką liczbę znanych obecnie nowotworowych antygenów swoistych nie jest uznawany za nowotwór silnie immunogenny. W opisywanej próbie efektywność immunoterapii za pomocą szczepionki GVAX Pancreas u chorych na raka trzustki (90 osób) była wzmacniana za pomocą immunostymulacji atenuowanymi bakteriami Listeria monocytogenes transfekowanymi genem dla ludzkiej mezoteliny (CRS-207) oraz przez usunięcie lub zahamowanie limfocytów T regulatorowych (Treg) odpowiedzialnych za immunotolerancję (cyklofofamid lub ipilimumab). Mediana przeżycia całkowitego chorych na gruczołowego raka trzustki (po niepowodzeniu chemioterapii) poddawanych immunoterapii III lub kolejnych linii (minimum 3 dawki) wynosiła aż 9,7 miesiąca, co jest niezwykłym wynikiem w takiej grupie pacjentów. Strategia immunoterapii adoptywnej polega na modyfikacji autologicznych komórek układu immunologicznego poza organizmem chorego (ex vivo) i zwrotnym podaniu tego rodzaju „szczepionki”. W immunoterapii adoptywnej wykorzystuje się komórki LAK (lymphokine activated killer), TIL (tumour-infiltrating lymphocytes) oraz DCs. Komórki LAK otrzymuje się w wyniku stymulacji limfocytów za pomocą IL-2, a następnie namnożeniu tak aktywowanych komórek ex vivo. Limfocyty naciekające guz, po transfekcji ex vivo genami dla TNF lub IL-2, mogą być zwrotnie podawane choremu. Komórki dendrytyczne należą do najbardziej efektywnych komórek prezentujących antygen. Generowane są w hodowlach komórkowych najczęściej z autologicznych monocytów krwi obwodowej, a następnie, po stymulacji cytokinami i uczuleniu antygenami nowotworowymi ex vivo, podawane są zwrotnie choremu. Możliwości wykorzystania komórek LAK i TIL w immunoterapii chorych na czerniaka oraz inne nowotwory (np. rak nerki i wątroby) są badane od wielu lat. U chorych na zaawansowanego czerniaka trwają próby ze skojarzoną terapią za pomocą pozyskanych z guza i modyfikowanych w hodowlach TIL, cyklofosfamidu i fludarabiny (leki cytotoksyczne są stosowane w celu usunięcia limfocytów Treg) i wysokich dawek IL-2 lub preparatu aldesleukin. W każdym przypadku immunoterapii adoptywnej konieczne jest opracowanie procedur pozyskiwania i obróbki komórek immunologicznych od chorego. Najwięcej trudności wiąże się z terapią wykorzystującą komórki dendrytyczne, która jest w wysokim stopniu zindywidualizowana. Generację DCs przeprowadza się według potrzeb konkretnego pacjenta i jest to proces długotrwały oraz kosztowny. Dlatego też próby kliniczne z wykorzystaniem komórek dendrytycznych były dotychczas prowadzone w małych i heterogennych populacjach chorych, a badania kliniczne III fazy dotyczące tego rodzaju immunoterapii należą do rzadkości. Jedyną zarejestrowaną do wykorzystania klinicznego „szczepionką” tego typu (rok 2010 w Stanach Zjednoczonych) jest preparat sipuleucel T do stosowania u chorych na uogólnionego raka prostaty w stadium hormonooporności. W skład preparatu wchodzą autologiczne komórki mononuklearne prezentujące antygen, otrzymane na drodze leukaferezy i hodowane w obecności rekombinowanego białka fuzyjnego PA2024. Białko to składa się z antygenów PSA i PAP oraz immunostymulatora GM-CSF. W badaniu rejestracyjnym (badanie 9902B), preparat sipuleucel-T otrzymało 341 chorych (grupę kontrolną stanowiło 171 pacjentów). Mediana całkowitego czasu przeżycia wynosiła 25,8 miesiąca u chorych otrzymujących sipuleucel-T w porównaniu z 21,7 miesiąca u osób z grupy kontrolnej badania (p = 0,032). Nie stwierdzono różnic w czasie wolnym od progresji choroby w obu badanych grupach. Większość odnotowanych działań niepożądanych nie była zbyt poważna (występowanie dreszczy, gorączki, zmęczenia, bólu pleców, głowy i stawów). Trwają badania nad skutecznością „szczepionki” z komórek dendrytycznych o nazwie DCVax-L u chorych na różne rodzaje nowotworów. Co ciekawe, podjęto obiecujące próby kliniczne leczenia tym preparatem pacjentów z nowotworami uznawanymi za nisko immunogenne (rak trzustki — II faza badań klinicznych i glejak wielopostaciowy — III faza badań klinicznych) [30]. Przykładem postępu w immunoterapii, który osiągnięto w ostatnich latach, jest opracowanie technologii otrzymywania modyfikowanych cytotoksycznych limfocytów T, wykazujących ekspresję chimerycznych receptorów dla specyficznych antygenów nowotworowych (CARs, chimeric antigen receptors). CARs stanowią zazwyczaj pojedyncze fragmenty części zmiennej przeciwciała i fragmenty cząsteczek kostymulujących (CD3, CD28, CD137). W błonie limfocytów cytotoksycznych receptor chimeryczny jest połączony specjalnymi domenami przezbłonowymi z cytoplazmatycznymi regionami sygnałowymi, które są zdolne do wzbudzenia aktywacji limfocytów cytotoksycznych. Aktywacja ta nie wymaga prezentacji antygenu ze strony komórek prezentujących antygen (APC, antigen presenting cells), a limfocyty cytotoksyczne z ekspresją CARs są zdolne do wydzielania IL-2 i powodują lizę komórek nowotworowych, posiadających wybrany antygen nowotworowy. Skuteczność kliniczną modyfikowanych limfocytów T wykazano w leczeniu chorych na różne nowotwory, ale oceniane grupy były raczej nieliczne (nerwiak zarodkowy, rak jajnika, rak jelita grubego, nowotwory regionu głowy i szyi oraz rak nerki). Największą skuteczność modyfikowane limfocyty T cytotoksyczne wykazują w terapii rozrostowych chorób układu chłonnego (przewlekła białaczka limfatyczna i ostra białaczka limfoblastyczna). Nieswoista immunoterapia czynna pełni wspomagającą rolę w leczeniu niektórych schorzeń nowotworowych, jednak jej zastosowanie nie poprawia w sposób spektakularny jakości i czasu życia chorych, a stosunkowo skuteczne w niektórych przypadkach leczenie z wykorzystaniem cytokin wiąże się ze znaczną toksycznością. Przedstawione wyniki badań klinicznych wskazują także na ograniczoną skuteczność „szczepionek” przeciwnowotworowych zawierających antygeny lub całe komórki nowotworowe w terapii chorych na zaawansowane czerniaki, NDRP i raki jelita grubego oraz wiele innych nowotworów. Duże problemy metodologiczne napotyka immunoterapia z zastosowaniem komórek dendrytycznych lub limfocytów naciekających guz, choć rozwój inżynierii genetycznej daje nadzieję na opracowanie skutecznych metod immunoterapii adoptywnej (np. limfocyty CARs). W związku z tym jedynie kilka preparatów z zakresu immunoterapii czynnej lub adoptywnej doczekało się rejestracji do leczenia chorób nowotworowych w niektórych krajach. W ciągu kilkudziesięciu lat doszło jednak do ewolucji koncepcji immunoterapii chorób nowotworowych, polegającej na stopniowym odejściu od metod immunoterapii czynnej i adoptywnej w kierunku stosowania przeciwciał monoklonalnych przeciwko receptorom powierzchniowym komórek nowotworowych oraz skierowanych na immunologiczne punkty kontrolne. Pierwsza grupa przeciwciał blokuje przewodzenie sygnału do proliferacji i aktywacji komórek, powodując ich apoptozę oraz, w niektórych przypadkach, wywołując swoistą odpowiedź immunologiczną przeciw opłaszczonym przeciwciałami komórkom nowotworowym (immunoterapia bierna). Natomiast przeciwciała anty-CTLA-4, anty-PD-1 (programmed cell death protein 1) i anty-PD- -L1 (programmed cell death protein ligand 1) umożliwiają uzyskanie długotrwałej kontroli choroby u niektórych pacjentów z różnymi typami nowotworów. Największe autorytety w dziedzinie immunoterapii chorób nowotworowych uznają jej rozwój za jedno z najważniejszych odkryć ostatniego dziesięciolecia, stwierdzając przy tym, że immunoterapia stanie się, obok terapii ukierunkowanych molekularnie, najważniejszą metodą leczenia zaawansowanych postaci nowotworów. ( Publikacja: p. Kamila i Paweł Krawczyk)