Spersonalizowane szczepionki na raka
Nowotwory to dynamiczne byty o olbrzymiej heterogeniczności genetycznej, przez co często wymykają się działaniu leków, co jest dużym wyzwaniem przy projektowaniu szczepionek przeciwnowotworowych. Z tego powodu zwiększenie potencjału spersonalizowanych szczepionek antyrakowych wymaga szczegółowej znajomości heterogeniczności wewnątrzguzowej. Szczepionki przeciwnowotworowe są kierunkowane na określone, swoiste dla guza mutacje unikalne dla każdego pacjenta. Kluczowy etap projektowania takiej spersonalizowanej szczepionki polega na identyfikacji wariacji pojedynczego nukleotydu (SNV, Single Nucleotide Variation) guza występującego u danego pacjenta. Dopiero po rozpoznaniu tych wariacji naukowcy mogą wybrać najbardziej immunogenne epitopy i wykorzystać je w szczepionkach. Chcąc poprawić skuteczność szczepionek przeciwnowotworowych, w ramach finansowanego ze środków UE projektu SCA4PCV opracowano metody doświadczalne i obliczeniowe pozwalające badać i mierzyć heterogeniczność wewnątrzguzową. Uczestnicy konsorcjum SCA4PCV stworzyli nowoczesne oprogramowanie kliniczne do wykrywania SNV i analizy heterogeniczności wewnątrzguzowej. Oprogramowanie to zawiera algorytmy statystyczne nowej klasy umożliwiające niezwykle dokładne analizowanie eksomu guza. Badania dowiodły, że skuteczność wykrywania SNV jest powtarzalna pomiędzy pacjentami bez względu na czystość próbki guza czy złożoność jego genomu. To zweryfikowane na wielu próbkach podejście okazało się odpowiednie do automatycznego, masowego i wydajnego wykonywania badań w zastosowaniach klinicznych. W toku prac naukowcy stworzyli także technologię obrazowania pojedynczych komórek pozwalającą oszacować dokładność sortowania komórek metodą cytometrii przepływowej. Metoda ta jest kluczowa dla precyzyjnej identyfikacji subpopulacji komórek rakowych. Ponadto przy użyciu technik laserowego pozyskiwania mikroskrawków zespół uzyskał materiał genetyczny z pojedynczych komórek oraz populacji komórek z wycinków guza, dowodząc tym samym możliwości wykorzystania tej techniki w analizie heterogeniczności wewnątrzguzowej. Podsumowując, tanie i wysokowydajne narzędzia SCA4PCV wspomogą badania nad heterogenicznością nowotworów. Oczekuje się, że ich zastosowanie usprawni diagnostykę raka i stratyfikację pacjentów oraz poprawi skuteczność spersonalizowanych szczepionek przeciwnowotworowych.
Słowa kluczowe
Szczepionka na raka, immunoterapia, wariacje pojedynczego nukleotydu, heterogeniczność wewnątrzguzowa, SCA4PCV, oprogramowanie
