Czym są szczepionki terapeutyczne?

Tradycyjnie szczepionki mają na celu stymulowanie układu odpornościowego, tak aby zapobiegał zakażeniu organizmów chorobotwórczych (patogenów). Ale są pewne zastrzyki – zwane szczepionkami terapeutycznymi – które stymulują układ odpornościowy, aby mógł leczyć niektóre choroby i/lub spowalniać ich postęp.

Chociaż dziedzina szczepionek terapeutycznych pozostaje w dużej mierze eksperymentalna, trzy takie szczepionki – z których wszystkie są stosowane w leczeniu raka – zostały zatwierdzone do użytku przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA).

Wiele uwagi w obecnych badaniach położono na stworzeniu terapeutycznych szczepionek na raka, ale inni naukowcy mają na celu opracowanie szczepionek terapeutycznych do leczenia HIV, wirusa brodawczaka ludzkiego (HPV), wirusowego zapalenia wątroby, cholery i innych potencjalnie poważnych chorób.

Jak działają szczepionki terapeutyczne

Tradycyjne szczepionki stymulują produkcję przeciwciał, białek odpornościowych, których celem są określone patogeny, takie jak wirusy lub bakterie. Podobnie szczepionki terapeutyczne stymulują układ odpornościowy do atakowania komórek rakowych lub kontrolowania postępu przewlekłych infekcji, takich jak HIV.

Istnieją dwa różne podejścia do opracowywania szczepionek terapeutycznych:

• Szczepionki autologiczne są formą spersonalizowanej medycyny, w której komórki z własnego ciała osoby (takie jak komórki rakowe lub komórki odpornościowe) są zbierane w celu przygotowania szczepionki dla tej osoby.

• Szczepionki allogeniczne są tworzone z komórek, które są zbierane od innych i/lub modyfikowane w laboratorium. Jest to podejście najczęściej stosowane do opracowywania terapeutycznych szczepionek na raka.

Z tych komórek naukowcy mogą tworzyć różne rodzaje szczepionek terapeutycznych o odrębnych mechanizmach działania. Należą do nich szczepionki antygenowe, szczepionki dendrytyczne i szczepionki DNA.

Szczepionki antygenowe

Szczepionki antygenowe zawierają antygeny, substancje, które wywołują specyficzną odpowiedź przeciwciał. Antygen może być osłabionym (żywym, atenuowanym) patogenem, martwym (inaktywowanym) patogenem, fragmentem (podjednostką) patogenu lub substancją wytwarzaną przez patogen.

Należą do nich antygeny nowotworowe wytwarzane przez komórki rakowe, które po pobraniu i wprowadzeniu do organizmu wzmacniają odpowiedź immunologiczną, aby lepiej zwalczać komórki rakowe, z których zostały wyprodukowane.

Szczepionki dendrytyczne

Szczepionki dendrytyczne zawierają rodzaj białych krwinek zwanych komórkami dendrytycznymi, które są częścią wrodzonego układu odpornościowego organizmu. Są to komórki pierwszej linii, które szukają patogenów i atakują, zanim układ odpornościowy będzie w stanie uruchomić odpowiedź przeciwciał specyficzną dla choroby.

Uważa się, że zbierając te komórki i zaszczepiając je komórkami rakowymi lub inaktywowanymi wirusami, mogą „nauczyć się” rozpoznawania guzów lub przewlekłych infekcji wirusowych i atakować bardziej agresywnie.

Szczepionka DNA

Terapeutyczne szczepionki DNA są przeznaczone do wysyłania zakodowanych instrukcji do komórek, aby mogły wywołać odpowiedź immunologiczną specyficzną dla choroby.

Szczepionki DNA mogą hipotetycznie „wzmocnić” odporność, aby pomóc przezwyciężyć wyczerpanie immunologiczne spowodowane długotrwałą infekcją (np. HIV) osłabiającą zdolność układu odpornościowego do rozpoznawania patogenu.

Co jest zatwierdzone, a co jest w fazie rozwoju

Chociaż do tej pory tylko trzy szczepionki terapeutyczne uzyskały aprobatę FDA, istnieją inne, które okazały się niezwykle obiecujące w leczeniu różnych nowotworów lub infekcji wirusowych.

Na raka

Największy postęp w badaniach nad szczepionkami terapeutycznymi poczyniono w leczeniu raka.

Spośród trzech szczepionek zatwierdzonych do stosowania w Stanach Zjednoczonych dwie są stosowane w leczeniu zaawansowanego raka, który rozprzestrzenił się na odległe części ciała (choroba przerzutowa), podczas gdy druga jest stosowana w celu zapobiegania progresji raka in situ (stan przedrakowy). ).

Zatwierdzone szczepionki, od najstarszych do najnowszych, to:

• Tice (Bacillus Calmette-Guerin): Żywa atenuowana szczepionka zatwierdzona w 1990 roku do leczenia raka in situ pęcherza moczowego

• Provenge (sipuleucel-T): Szczepionka oparta na komórkach dendrytycznych zatwierdzona w 2010 roku, stosowana w leczeniu przerzutowego, hormonoopornego raka prostaty

• Imlygic (talimogen laherparepvec): Żywa atenuowana szczepionka zatwierdzona w 2015 roku, wskazana w leczeniu zaawansowanego czerniaka onkolitycznego (rodzaj raka skóry)

Na wirusa brodawczaka ludzkiego (HPV)

Naukowcy zajmujący się szczepionkami szukają sposobów na poprawę usuwania wirusa brodawczaka ludzkiego (HPV) z organizmu po zakażeniu. Chociaż usuwanie wirusa następuje samoistnie w większości przypadków, w niektórych przypadkach infekcja utrzymuje się i prowadzi do raka szyjki macicy, raka odbytu i innych rodzajów nowotworów w późniejszym życiu.

Chociaż istnieją szczepionki, które mogą zapobiegać HPV, nie ma żadnej, która mogłaby leczyć zakażenie HPV po jego wystąpieniu. Znalezienie takiego jest uważane za konieczne, biorąc pod uwagę, że 90% mężczyzn i kobiet w Stanach Zjednoczonych będzie narażonych na HPV w pewnym momencie swojego życia.

Wśród niektórych kandydatów na HPV objętych obecnie dochodzeniem są:

• Candin, kandydat na szczepionkę stosowaną u osób z dużymi zmianami śródnabłonkowymi związanymi z rozwojem raka

• Hespecta, kandydat na szczepionkę stosowaną w leczeniu nowotworów wywołanych przez HPV 16 (szczep wirusa wysokiego ryzyka)

• SLP-HPV-01, syntetyczna szczepionka stosowana w leczeniu guzów przednowotworowych u mężczyzn zakażonych wirusem HIV z rakiem odbytu

Na HIV

Nie ma szczepionek terapeutycznych zatwierdzonych do leczenia HIV, ale z wczesnych badań klinicznych zaczynają pojawiać się zachęcające wyniki.

Wiele badań opiera się na rzadkiej podgrupie osób znanych jako osoby z długotrwałym brakiem progresji, które są w stanie uniknąć progresji choroby HIV pomimo zakażenia. Wiele z tych osób ma unikalne, szeroko neutralizujące przeciwciała (bnAbs), które mogą odpierać do 99% wszystkich szczepów HIV.

Naukowcy mają nadzieję na odtworzenie tego efektu za pomocą szczepionek terapeutycznych, co doprowadzi do funkcjonalnego wyleczenia HIV (tj. takiego, w którym infekcja pozostaje, ale bez objawów lub progresji choroby). Szczepionki mogą również pomóc przezwyciężyć wyczerpanie układu odpornościowego u osób stosujących terapię antyretrowirusową, które nie są w stanie odzyskać układu odpornościowego.

W przypadku wirusa opryszczki pospolitej

Wirus opryszczki pospolitej (HSV) jest również badany w badaniach nad szczepionkami terapeutycznymi. Ponieważ naukowcy lepiej rozumieją, dlaczego wirus nagle reaktywuje się po uśpieniu i powoduje wybuchy epidemii opryszczki, badania skupiły się na stworzeniu szczepionki, która może stale tłumić wirusa bez stosowania leków przeciwwirusowych.

Jeśli się powiedzie, terapeutyczne szczepionki przeciwko HSV ograniczą wydalanie wirusa, zjawisko, w którym wirus nagle się replikuje, zwiększając stężenie wirusa w tkankach i płynach ustrojowych. Zrzucanie nasila się nie tylko podczas ostrej epidemii opryszczki, ale zwiększa ryzyko przeniesienia na inne osoby.

Kilku kandydatów na szczepionki terapeutyczne wykazało obiecujące możliwości ograniczenia wydalania wirusa HSV i zmian chorobowych we wczesnych badaniach, w tym:

• HSV529, szczepionka wykorzystująca wirusa niezdolnego do replikacji, który może indukować stabilną odpowiedź przeciwciał bez powodowania choroby

• Delta gD-2, szczepionka wykorzystująca genetycznie zmienionego wirusa opryszczki

• GSK4108771A, nowatorska szczepionka wykorzystująca informacyjne RNA (mRNA) — ta sama technologia, która umożliwiła opracowanie szczepionek Moderna i Pfizer COVID-19

Zapalenie wątroby typu B

Ponieważ nie ma lekarstwa na wirusowe zapalenie wątroby typu B (w przeciwieństwie do wirusowego zapalenia wątroby typu C), szczepionki terapeutyczne są postrzegane jako sposób na spowolnienie postępu choroby, która u niektórych może powodować marskość, niewydolność wątroby i raka wątroby.

Poprzez stymulację odpowiedniej odpowiedzi immunologicznej, szczepionka może być w stanie zmniejszyć miano wirusa zapalenia wątroby typu B (miara aktywności wirusa). Wysokie miano wirusa koreluje z szybszym postępem choroby.

Niektóre z bardziej obiecujących kandydatów na szczepionki terapeutyczne przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu B to:

• GS-4774, szczepionka antygenowa zawierająca adiuwant na bazie drożdży (substancja, która indukuje silniejszą odpowiedź immunologiczną)

• HBsAg-HBIG, kolejna szczepionka antygenowa zawierająca adiuwant na bazie glinu

• HBsAg/HBcAg, szczepionka antygenowa, która łączy dwa różne antygeny zapalenia wątroby (jeden z powierzchni wirusa i jeden z rdzenia)

Szczepionki terapeutyczne to ekscytująca dziedzina badań nad szczepionkami. Dzięki trzem szczepionkom zatwierdzonym przez FDA służącym jako dowód koncepcji, dziedzina prawdopodobnie się poszerzy, ponieważ naukowcy dowiedzą się więcej o mechanizmach powodujących postęp choroby. Blokując je, choroba sama w sobie nie jest wyleczona, ale jej wywoływanie może być znacznie mniejsze.

Pomimo entuzjazmu związanego ze szczepionkami terapeutycznymi, jest to wciąż młoda dziedzina badań. Prawdopodobnie miną lata, zanim będzie dostępna skuteczna w przypadku chorób wirusowych, takich jak HIV, wirusowe zapalenie wątroby typu B lub HPV. Do tego czasu ważne jest, aby skupić się na profilaktyce, aby uniknąć tych potencjalnie poważnych infekcji.