1. Потебня Григорій Платонович з




Скачати 139.56 Kb.
Дата конвертації18.04.2016
Розмір139.56 Kb.
Цикл робіт

КОНСТРУЮВАННЯ, ДОСЛІДЖЕННЯ МЕХАНІЗМУ ДІЇ, ЕФЕКТИВНОСТІ ТА ВПРОВАДЖЕННЯ В ОНКОЛОГІЧНУ ПРАКТИКУ ПРОТИПУХЛИННИХ ВАКЦИН


1. Потебня Григорій Платонович - заслужений діяч науки і техніки України, доктор медичних наук, професор, завідувач відділу конструювання засобів біотерапії раку Інституту експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України

2. Лісовенко Галина Степанівна - кандидат біологічних наук, старший науковий співробітник Інституту експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України

3. Діденко Геннадій Васильович - кандидат біологічних наук, старший науковий співробітник Інституту експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України

4. Черемшенко Надія Леонідівна - кандидат біологічних наук, науковий співробітник Інституту експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України

5. БАЗАСЬ Володимир Миколайович - кандидат медичних наук, старший науковий співробітник Інституту експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України

6. Абабков Віталій Валентинович - cпівзасновник ТОВ «Нановакс Технолоджис»


7. Воробйова Люся Іванівна - доктор медичних наук, професор, завідувач науково-дослідного відділення онкогінекології Національного інституту раку МОЗ України

8. Крячок Ірина Анатоліївна - доктор медичних наук, заступник директора з наукової роботи Національного інституту раку МОЗ України

9. Храновська Наталя Миколаївна - кандидат біологічних наук, завідувач науково-дослідної лабораторії експериментальної онкології Національного інституту раку МОЗ України

10. ГАНУЛ Валентин Леонідович - член-кореспондент НАН та АМН України, доктор медичних наук, професор, завідувач науково-дослідного відділення пухлин органів грудної порожнини Національного інституту раку МОЗ України


Реферат роботи
Київ -2014

Реферат циклу робіт

Конструювання, дослідження механізму дії, ефективності та впровадження в онкологічну практику протипухлинних вакцин
В даному циклі робіт наведені результати наукових досліджень в галузі онкології. Основний акцент спрямований на створення нових протипухлинних препаратів, здатних запобігати виникненню рецидивів та метастазів раку. Зазначені дослідження є відповідальними етапами у створенні, вивченні механізмів дії, ефективності та впровадження в практичну онкологію нових антиметастатичних препаратів, до яких в першу чергу відносяться протипухлинні вакцини (ПВ). Важливе місце в даних дослідженнях займає конструювання ПВ та розробка новітніх технологій їх виготовлення.

Актуальність роботи. Метою використання ПВ є індукція у хворого довготривалої імунної реакції, яка пригнічує та стримує розвиток пухлинного процесу. Основна проблема, пов'язана з досягненням цієї мети, є підвищення антигенності пухлинного матеріалу для стимуляції спрямованої на нього імунної відповіді. Оскільки пухлиноасоційовані антигени (ПАА) є дуже слабкими антигенами, їх імуногенність повинна підсилюватись різними засобами та методами (гаптени, віруси, опромінення), або шляхом трансфекції в пухлинні клітини певних генів. Особливо перспективними в цьому плані є ад’юванти мікробного походження, які досить широко використовуються для виготовлення ПВ.

Конструювання ПВ, вивчення механізму їх дії та обґрунтування рекомендацій щодо застосування в клінічній практиці є, безумовно, пріоритетним напрямком сучасної медичної науки і буде сприяти розробці більш ефективних методів лікування онкологічних хворих і створенню принципово нових протипухлинних засобів, які дозволять суттєво подовжити тривалість та якість життя онкологічних хворих.



Мета досліджень: конструювання, дослідження механізму дії, ефективності та впровадження в онкологічну практику протипухлинних вакцин.

Короткий зміст роботи. Розроблено оригінальні технології виготовлення ПВ: а) вакцина з аутологічних пухлинних клітин на основі цитотоксичних лектинів Bacillus subtilis В-7025; б) вакцини з використанням дендритних клітин (ДК) в якості природних ад’ювантів, навантажених модифікованим антигенним пухлинним матеріалом; в) вакцини на основі ксеногенних ембріональних протеїнів та бактеріальних протеїнвмісних метаболітів.

В Інституті експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України проведені дослідження по конструюванню та вивченню ефективності ПВ, яку готують з аутологічних пухлинних клітин за допомогою продуктів мікробного синтезу. Одержано штам B. subtilis В-7025, який синтезує речовини з протипухлинною активністю, на штам отримано Державний патент України. Відпрацьований режим культивування мікроба-продуцента, який забезпечує максимальний вихід протипухлинних речовин. Цитотоксичний лектин (ЦЛ), який використовують для приготування ПАВ, має м.м. 26 кДа і складається з трьох поліпептидних ланцюгів з м.м. 8,3 кДа, які утворюють між собою асоціати. Він володіє вуглецевою специфічністю до фруктозо-1,6-дифосфату, N-ацетил- та гліколіл-нейрамінових кислот. Препарат ЦЛ не лише девіталізує пухлинні клітини та підвищує імуногенність пухлинних антигенів, але є одночасно і ад’ювантною складовою ПАВ.

Сконструйована ПАВ є індивідуальним протипухлинним препаратом, який містить антигени пухлинної тканини хворого, модифіковані за допомогою ЦЛ B.subtilis В-7025. ПАВ є полівалентною - в залежності від гістогенезу пухлини, з якої її готують, до її складу входять декілька антигенів з м. м. 15 - 70 кД. В процесі виготовлення ПАВ передбачені дії, які гарантують стерильність і виключають можливість переносу живих клітин. ПАВ не токсична, стерильна, не має анафілактичних властивостей, не містить консервантів.

Ефективність розробленої ПАВ детально досліджено в профілактичних і терапевтичних експериментах на стандартних моделях пухлинного росту. При введенні ПАВ мишам з хірургічно видаленою пухлиною (карцинома легені Льюїс) зареєстровано виражений антиметастатичний ефект (75-90%). Спектр імунологічних ефектів ПAВ включає активуючий вплив на клітинні і гуморальні реакції адаптивного імунітету (активність цитотоксичних Т-лімфоцитів, цитотоксичність сироватки крові), на реакції природної резистентності - цитотоксичність природних кілерних клітин і макрофагів, на рівень продукції in vitro інтерлейкінів (ІЛ-2 і ІЛ-1), фактору некрозу пухлин.

В експериментальних дослідженнях розроблено схеми введення ПАВ в монорежимі та в комбінації з фітоадаптогенами, пробіотиками, сорбентами, інтерфероном або його індукторами, застосування яких підвищує ефективність ПАВ. Сконструйовано ПАВ з клітин резистентного до цисплатину штаму карциноми легені Льюїс, доведено її ефективність у тварин з хіміорезистентним варіантом пухлини.

Сукупність одержаних експериментальних результатів обґрунтовує використання розробленої ПАВ в комплексній терапії онкологічних хворих.

Досліджена ефективність включення ПАВ в комплексну схему терапії хворих на рак легені, рак молочної залози, рак ободової та прямої кишки, рак шлунка, злоякісні пухлини головного мозку. Показано, що введення ПАВ в післяопераційному періоді легко переноситься хворими, не викликає істотних місцевих і загальних реакцій, зумовлює позитивний вплив на імунний статус та показники гемопоезу, дозволяє провести протипухлинну терапію в повному обсязі, підвищує ефективність лікування, покращує якість життя хворих, не потребує значних економічних витрат.

Включення ПАВ в комплексну терапію онкологічних хворих сприяє зменшенню кількості блокуючих факторів в сироватці крові; підсилює реакцію бласттрансформації лімфоцитів в присутності ПАВ; стимулює реакцію гіперчутливості уповільненого типу (РГУТ) при постановці шкіряної проби з ПАВ. Розвиток РГУТ на введення ПАВ зареєстровано у 78,9% хворих на рак молочної залози та 68,2% хворих на рак шлунка (в порівнянні з 10% у невакцинованих хворих): встановлено позитивний кореляційний зв’язок (r=0,73; р<0,01) між зростанням РГУТ та тривалістю безрецидивного періоду.

У вакцинованих хворих на недрібноклітинні форми раку легені (РЛ) зареєстровано вірогідне покращення показників загальної та безрецидивної виживаності. Значний ефект одержано при ША стадії пухлинного процесу: показник загальної 5-річної виживаності становив 39,8±8,4 при 10,6±2,6% у невакцинованих пацієнтів (р<0,05). Введення ПАВ поліпшує результат терапії як при плоскоклітинній, так і неплоскоклітинних гістологічних формах РЛ. Використання ПАВ не поступається, а по ряду показників перевищує ефективність застосування інших імунотропних препаратів.

Встановлено, що включення ПАВ в схему комплексного лікування хворих на РМЗ забезпечує сприятливий перебіг післяопераційного періоду, збільшення показника загальної 5-річної виживаності в порівнянні з групою, яка одержувала ад'ювантну поліхіміотеріпію (79,71 і 62,89% відповідно), та покращує якість життя пацієнтів при зменшенні курсів хіміотерапії. Сукупність отриманих результатів вказує на перспективність ад’ювантного режиму застосування ПАВ при хірургічному чи комплексному лікуванні хворих з інфільтруючою дольковою чи інфільтруючою протоковою структурою РМЗ, що сприяє нормалізації ендокринного балансу в організмі, спрямованого на пригнічення проліферативного впливу естрогенів.

Використання ПАВ в комбінованій терапії хворих на рак ободової кишки приводило до поліпшення показників виживаності порівняно з хворими, яким проводили тільки хірургічне лікування: при стадії пухлинного процесу T3-4N0М0 показник загальної 5-річної виживаності дорівнював 88,37 і 74,44%; при наявності метастазів в регіонарні лімфатичні вузли (T3-4N1-2M0) - 57,14 і 46,67% (0,1>p>0,05). У хворих на рак прямої кишки виражений ефект досягнуто також при T3-4N1-2M0 стадії захворювання: показники загальної виживаності складали 43,7 і 28,72% (p<0,05), безрецидивної - 34,4 і 19,14% відповідно. Показано, що введення ПАВ приводить до вірогідного підвищення вмісту активованих Т(CD3+Ia+)- і В(CD3-Ia+)- лімфоцитів, рівня α-інтерферону.

Одержано дані про те, що застосування ПАВ у хворих на рак шлунка (РШ) вірогідно підвищує результати загальної 3-річної виживаності (71,9 порівняно з 42,9% у невакцинованих пацієнтів, p<0,05). Аналіз зазначеного показника в залежності від основних прогностичних факторів показав, що введення ПАВ пацієнтам з ІІІ стадією захворювання сприяє підвищенню 3-річної виживаності на 30% (70,8 і 39,4% відповідно, p<0,05). Достовірна різниця між основною і контрольною групами (p<0,05) зареєстрована при Т4 (57,7 і 16,0%); N1-3 (54,3 і 23,1%); ендофітному і змішаному типах росту пухлини (72,4 і 38,7%); субтотальній резекції шлунка (74,6 і 38,8%). Встановлено, що використання ПАВ у хворих на РШ, пухлини яких характеризувались наявністю мутантної форми р53, β-катеніну, EGFR та HER-2, VEGF та Bcl-2, підвищує їх виживаність порівняно з хворими, для лікування яких використовували тільки оперативне втручання.

Показано, що аутовакцинотерапія є ефективним доповненням до схем комплексної терапії хворих зі злоякісними пухлинами головного мозку (ЗПГМ), вона покращує віддаленні результати та підвищує якість життя пацієнтів (збільшення порівняно з контрольною групою на 20% частки пацієнтів з індексом Карновського ≥70 балів після лікування). Введення ПАВ сприяло вірогідному підвищенню показників загальної 6- та 12- місячної виживаності пацієнтів - 100 та 53,33% проти 49,29 та 1,43 % відповідно у невакцинованих пацієнтів; медіана виживаності збільшувалась удвічі (12,02 та 6,03 міс, відповідно), середня тривалість життя складала 16,67±1,72 проти 6,36±0,23 міс. Використання ПАВ дає можливість проводити всі етапи лікування в оптимальні терміни без додаткового застосування препаратів супроводу для зменшення мієлотоксичних ефектів променевої та ХТ.

У Національному інституті раку МОЗ України у результаті проведення масштабних доклінічних та клінічних досліджень розроблено ряд дендритно-клітинних ПВ з використанням ДК в якості природних ад’ювантів, навантажених модифікованим антигенним пухлинним матеріалом або окремими пептидами ПАА. Оптимізовано технології генерації ДК, які дозволяють отримувати клітини достатнього ступеня зрілості та функціональної активності для їх використання в якості клітинної основи при створенні ПВ. При цьому використані відомі та нове джерело попередників ДК – раньовий ексудат, одержаний з черевної порожнини хворих на рак яєчника в післяопераційному періоді. Оптимізовано існуючі та створені нові способи навантаження ДК модифікованим пухлинним матеріалом, синтетичними пептидами ПАА. В експерименті розроблені ефективні схеми застосування ПВ на основі ДК, в тому числі у поєднанні з низькими дозами циклофосфаміду та неспецифічним стимулятором природного імунітету інтерфероном-γ. На 4 моделях пухлинного росту, шляхом селективного дослідження протипухлинної та антиметастатичної активності встановлені найбільш ефективні конструкції ПВ на основі ДК.

Розроблені протоколи застосування ПВ на основі ДК в комплексному лікуванні хворих на недрібноклітинний рак легені ІІБ-ІІІА стадій та рак яєчника IV стадій та проведені рандомізовані ІІ/ІІІ фази клінічних досліджень їх ефективності із залученням декількох клінічних баз. Встановлено, що застосування ПВ на основі ДК в комплексному лікуванні хворих на недрібноклітинний рак легені ІІБ-ІІІА стадій та рак яєчника ІІІ-IV стадій сприяє суттєвому покращенню результатів їх лікування. Показник загальної 5-річної виживаності покращується на 35 %, p<0,001; HR= 0,22 (95% СІ: 0,13-0,39)  для хворих на рак легені; HR=0,31 (95% СІ: 0,19-0,52) – для хворих на рак яєчника. Показано, що ПВ на основі ДК є ефективним модулятором стану імунної системи хворих на злоякісні новоутворення, який дозволяє відновити або посилити протипухлинні імунні реакції. Визначені імунологічні маркери, які дозволяють проводити динамічний імуномоніторинг вакцинотерапії. Обґрунтовано доцільність включення ПВ на основі ДК в комплексну терапію хворих на злоякісні новоутворення з метою покращення результатів їх лікування та скорочення витрат на нього. На проведення клінічних випробувань ПВ на основі ДК одержано дозвіл Центральної комісії з біоетики МОЗ України. Наукова та практична цінність розробок ПВ на основі ДК була відзначена на міжнародному рівні.

Сконструйовано ПВ на основі ксеногенних ембріональних білків, проведено дослідження її ефективності на модельних пухлинах. За допомогою імуноферментного аналізу та імуноблоту показано, що курячі ембріональні білки (КЕБ) мають часткову гомологію з поверхневими білками пухлинних клітин. Високомолекулярна фракція КЕБ (білки з м.м.>70 кДа), в тестах іn vitro проявляє максимальну реактивність з сироватками крові тварин з пухлинами і є перспективною для конструювання ПВ. Встановлено, що введення мишам КЕБ приводить до гальмування росту первинної пухлини на 13,8% і зменшення (на 55,3%) кількості метастазів у легені. Комбіноване застосування хірургічного видалення пухлини та введення КЕБ поліпшує цей показник до 76,6%. Показано, що імунна відповідь на ксеногенні ембріональні антигени може бути суттєво підсилена за допомогою ад’ювантів мікробного походження, кращими з яких є протеїнвмісні цитотоксичні метаболіти B. subtilis B-7025 з молекулярною масою 18,5 и 70 кДа.

Встановлено, що вакцини, сконструйовані на основі КЕБ (7 доби гестації) та зазначених ад’ювантів, мають виражену протипухлинну та антиметастатичну активність у мишей з карциномою легені Льюїс і призводять до гальмування пухлинного процесу на 50-90%. Найбільший протипухлинний та антиметастатичний ефект спостерігається при введенні розробленої ксеногенної вакцини після хірургічного видалення пухлини. Показано, що одним з основних механізмів дії вакцин, створених на основі ксеногенних ембріональних білків, є індукція протипухлинних антитіло-залежних реакцій лімфоцитів та макрофагів – аутологічна сироватка крові вакцинованих тварин вірогідно підвищує (на 50-100%) цитотоксичність клітин-ефекторів.

Наукова новизна: Отримані результати мають науково-фундаментальне значення, оскільки характеризують формування імунної відповіді на введення вакцини або її окремих компонентів, а також свідчать про перспективність використання для імунотерапії хворих зі злоякісними новоутвореннями вакцини з аутологічних пухлинних клітин та продуктів синтезу B.subtilis. Одержано дані про ефективність включення ПАВ в схеми комплексної терапії онкологічних хворих (рак легені, рак молочної залози, рак ободової і прямої кишки, рак шлунка, злоякісні пухлини головного мозку). Вперше досліджено молекулярний профіль раку шлунка, як підґрунтя для індивідуалізації терапії та прогнозу перебігу захворювання. Встановлено, що найбільший ефект при застосуванні ПАВ спостерігається у хворих на рак шлунка з пухлинами, в яких виявляється експресія р53, EGFR, HER-2, β-катеніну, VEGF та Bcl-2 незалежно від експресії Е-кадгерину та α-катеніну.

Сконструйовані принципіально нові ПВ на основі ДК та визначено найбільш ефективні їх конструкції шляхом селективного дослідження протипухлинної та антиметастатичної активності в експерименті. Розроблені схеми застосування ПВ на основі ДК в експерименті, в тому числі схеми комбінованої імунотерапії з використанням вакцини на основі ДК, інтерферону-γ та низьких доз циклофосфаміду. Розроблено технологію одержання ДК у хворих на злоякісні новоутворення та визначена можливість їх використання для конструювання ПВ нового покоління. Проведено вивчення клінічної та імунологічної ефективності застосування розроблених ПВ на основі ДК в комплексному лікуванні хворих на злоякісні новоутворення.

Вперше розроблено вакцини на основі ксеногенних ембріональних білків (7 доби гестації) та протеїнвмісних цитотоксичних метаболітів B.subtilis В-7025 (18,5 та 70 кДа), які мають виражену протипухлинну та антиметастатичну активність в експериментах з модельними пухлинами.

Практична значимість: Розроблені схеми застосування ПАВ в комплексній терапії онкологічних хворих, проведено їх клінічну апробацію в Національному інституті раку МОЗ України та обласних онкологічних диспансерах і показано, що включення ПАВ до схеми лікування хворих на злоякісні пухлини суттєво збільшує 5-річну виживаність та покращує якість життя. Одержані результати обґрунтовують доцільність активізації впровадження розроблених вакцин в клінічну практику. В зв'язку з цим для спеціалізованих онкологічних закладів підготовлено 4 методичних рекомендацій та 7 інформаційних листів.

Відповідно до вимог Державного підприємства "Центр імунобіологічних препаратів" були проведені доклінічні та три фази клінічних досліджень ПАВ. 3.12.2003 року Державна служба лікарських препаратів та засобів медичного призначення визнала, що вона відповідає вітчизняним та міжнародним стандартам безпеки і дозволяється для широкого клінічного застосування в Україні. Слід підкреслити, що це була перша протипухлинна вакцина, яка зареєстрована в Україні та країнах СНД.

Матеріали роботи корисні і важливі для підготовки і підвищення кваліфікації лікарів-онкологів та імунологів. Результати представленого циклу робіт впроваджено в Національному Інституті раку МОЗ України; Інституті урології та нефрології АМН України; Запорізькій медичній академії післядипломної освіти; Дніпропетровській обласній лікарні ім. І.І. Мечникова; Одеському медичному університеті; Волинські обласній лікарні; Київському міському онкологічному центрі; Житомирському, Волинському та Харківському обласних онкодиспансерах і мають соціальний ефект. Отримані теоретичні та клінічні дані включені в спецкурс кафедри мікробіології та імунології біологічного факультету Київського національного університету ім. Т. Шевченка та кафедри онкології медичних університетів України.

Взагалі по темі, поданій на здобуття Державної премії України використано матеріали 8 науково-дослідних робіт, їх результати відображені у 6 монографіях, 126 наукових публікаціях, 33 патентах, 4 методичних рекомендаціях, 7 інформаційних листах, 98 доповідях на конференціях та з’їздах. За матеріалами поданого циклу робіт захищено 3 докторських та 9 кандидатських дисертаційних робіт. Загальна кількість реферованих публікацій, зокрема у 8 міжнародних журналах, що містяться в базі даних SCOPUS - 73, цитувань 156 в 172 документах, загальна кількість посилань на публікації авторів - 1378, середній h-індекс авторів дорівнює 2,90.

Робота частково подається повторно, в попередньому поданні (2004 р.) приймали участь 3 з 10 претендентів. Після минулого представлення суттєво розширені результати клінічних випробувань ПАВ – одержано дані про ефективність включення вакцинотерапії в комплексну схему лікування хворих на рак шлунка та злоякісні пухлини головного мозку. Досліджено молекулярний профіль раку шлунка як підґрунтя для індивідуалізації терапії та прогнозу перебігу захворювання. Показано, що найбільший ефект при застосуванні протипухлинної аутовакцини спостерігається у хворих на рак шлунка з пухлинами, в яких виявляється експресія р53, EGFR, HER-2, β-катеніну, VEGF та Bcl-2. Абсолютно новим є розділ роботи стосовно технологій одержання дендритно-клітинних вакцин, дослідження їх протипухлинної активності в експериментальних випробуваннях. Одержано дані щодо ефективності включення розроблених ДК-вакцин в схеми комплексної терапії хворих на рак легені та рак яєчника. Повністю новими є також результати розробки ПВ основі ксеногенних ембріональних білків.

Таким чином, цикл робіт "Конструювання, дослідження механізму дії, ефективності та впровадження в онкологічну практику протипухлинних вакцин", що подається на здобуття Державної премії України в галузі науки і техніки, є комплексною працею, у який висвітлено наукові досягнення в галузі онкології, а також результати доклінічного і клінічного дослідження ПВ.

Автори:

Потебня Г.П.

Лісовенко Г.С.

Діденко Г.В.

Черемшенко Н.Л.

Базась В.М.

Абабков В.В.

Воробйова Л.І.

Крячок І.А.

Храновська Н.М.



Ганул В.Л.


База даних захищена авторським правом ©mediku.com.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка