Ученые научно-исследовательского Института Вейцмана в Израиле определили биомаркеры, которые могут предсказать шансы на успешную иммунотерапию при раке. Одна из самых больших трудностей в лечении рака заключается в том, что не существует одного универсального онкопрепарата для всех пациентов: большинство лекарств от определенного типа рака достаточно эффективны для одних опухолей, но мало влияют на другие. Это относится не только к традиционным методам химиотерапии, но и, что более важно, к новым методам онкологической иммунотерапии. Ученые института Вейцмана в Израиле определили новые маркеры, которые могут помочь предсказать, какие пациенты с большей вероятностью отреагируют на иммунотерапию. Их выводы опубликованы на этой неделе в научном журнале Nature Communications.
Благодаря разработке иммунотерапевтических методов лечения рака в Израиле, которые используют ресурсы иммунной системы против раковых клеток, в последние годы показатели эффективности системной онкотерапии значительно возросли. Однако, несмотря на его впечатлительный успех, некоторые онкобольные не реагируют на лечение рака по неизвестным причинам. Чтобы понять влияние иммунотерапии на пациентов, исследователи проанализировали данные сотен онкобольных и выявили связь между их выживаемостью и уровнем экспрессии определенных компонентов иммунной системы: речь идет про «протеасомы» (иммунопротеасомы) в их онкоклетках.
Протеосомы — это клеточные структуры, которые «режут» длинные белковые цепи на короткие кусочки белка, называемые пептидами. Пептиды могут «отображаться» за пределами клетки и служить «дорожными знаками», которые сообщают иммунной системе о новых угрозах, которые необходимо устранить. Иммунопротеасомы являются производными протеасом, возникающих после воспалительных процессов. Поскольку структура субъединиц иммунопротеазы отличается от структуры субъединиц протеасомы, пептиды, которые продуцируют эти единицы, также различны. Учитывая связь между выживанием пациента и уровнем экспрессии этих субъединиц, исследователи предположили, что пептиды, продуцируемые иммунопротеазой, могут привести к лучшей идентификации опухолевых клеток иммунной системой, что приведет к более эффективной элиминации раковых клеток и увеличению шансов на выживание пациентов.
Исследователи решили проверить гипотезу: они культивировали онкоклетки, взятые у пациентов с меланомой, частично сверхэкспрессировали две субъединицы иммуно-протеасомы и картировали пептиды, представленные вне клеток. Впоследствии ученые добавили в культуру иммунные клетки, взятые у пациентов, и обнаружили, что пептиды, генерируемые в клетках, где субъединицы были сверхэкспрессированы, действительно вызывали более сильный иммунный ответ по сравнению с пептидами, представленными в клетках без гиперэкспрессии.
Когда исследователи вернулись к данным пациента, они увидели, что уровни экспрессии двух субъединиц иммунопротеазы действительно могут предсказать успех иммунотерапии. Кроме того, они обнаружили, что эти уровни предсказывают шансы на успех лечения рака лучше, чем опухолевый маркер, который в настоящее время используется для адаптации онкологического протокола больным раком. В свете этих результатов ученые полагают, что уровни экспрессии иммуно-протеасомных субъединиц могут служить успешным биомаркером для оценки шансов на успех иммунотерапии, и что связывание этого маркера с маркером мутационной нагрузки может позволить назначать наиболее эффективное персонализированное лечение рака с заранее предсказуемым положительным результатом.