Identifikace imunogenních neo-epitopů pro vývoj personalizovaných vakcín proti rakovině pankreatu (CanVac)

Souvislosti Pankreatický duktální adenokarcinom (PDAC) je jedním z nejagresivnějších typů nádorů s extrémně špatnou prognózou. Bez aktivní léčby mají pacienti s metastatickým PDAC průměrné přežití 3–5 měsíců [1]. Současné pokroky v chirurgické a adjuvantní léčbě nedokázaly zlepšit celkovou míru přežití od 70. let 20. století. Proto jsou nezbytné nové léčebné strategie, které nejsou zkříženě rezistentní s konvenčními režimy založenými na chemoterapii. V poslední době se pozornost v terapii rakoviny více zaměřila na strategie založené na imunitě, protože tyto terapie působí mechanismem, který se liší od chemoterapie nebo radiační terapie a představují nezkříženě rezistentní možnost léčby [2]. Imunitní terapie je zaměřena na stimulaci robustních reakcí T buněk proti nádorovým antigenům. Ve vývoji těchto režimů však existují značné problémy. Patří mezi ně špatná imunogenicita nádorů a přítomnost vysoce imunosupresivního prostředí v nádoru [3, 4]. Klinický potenciál různých strategií vakcinace proti nádorům byl prokázán v rané fázi klinických studií s některými slibnými imunologickými a klinickými odpověďmi u pacientů s PDAC [5–8]. Při vývoji ideální vakcíny PDAC je stále třeba překonat řadu překážek. Zásadní je, že musí být identifikovány specifické nádorové antigeny, které vyvolávají silnou a specifickou imunitní odpověď, protože selhání minulých studií vakcín proti rakovině lze z velké části přičíst výběru nevhodných nádorových antigenů, které mají slabý vlastní imunitní potenciál [9, 10]. Současné pokroky ve vysoce výkonných technologiích profilování umožnily rychlé stanovení genomových stavů rakovinných buněk tak, že jsou nyní k dispozici komplexní data týkající se jednotlivých mutanomů [11, 12]. Nyní je také možné vybrat missense mutace identifikované pomocí sekvenování exomu na základě jejich vazebné kapacity HLA pro produkci syntetických peptidů, které mohou být prezentovány požadovanou molekulou HLA [12, 13]. Vývoj této platformy nám umožnil analyzovat publikovaná data od 100 pacientů s PDAC [14] a vytvořit datový soubor obsahující vysoce afinitní HLA-A2 a HLA-DP4 (nejhojnější molekuly HLA třídy I a II [15, 16]) a HLA-E*01:01 a HLA-E*01:03-omezené neo-epitopy pro analýzu jako kandidáti na peptidovou vakcínu.

Hypotéza Sekvenční analýza nám umožnila vyvinout peptidovou knihovnu neo-epitopů, které jsou exprimovány s vysokou frekvencí v populacích pacientů a mají vysoké vazebné afinity ve srovnání s jejich divokým protějškem k HLA-A2, HLA-DP4, HLA-E*01 :01 nebo molekuly HLA-*01:03. Předpokládáme, že řada z nich bude dostatečně imunogenní pro stimulaci T buněčné reakce interferonu-y (IFN-y) in vitro, která se přenese na in vivo protinádorovou odpověď. Imunogenní neoepitopy pak mohou být kombinovány v programu peptidové vakcinace s použitím adjuvans, jako jsou onkolytické viry, pro cílené dodání a expresi v nádorech pacientů s PDAC, aby se stimulovaly silné a dlouhodobé protinádorové reakce.

Cíl Prvotním cílem tohoto projektu je provést in vitro validaci neoepitopových kandidátů vybraných z dostupných dat o mutanomech za účelem stanovení jejich imunogenicity pomocí mononukleárních buněk periferní krve (PBMC) od zdravých jedinců.

Výzkumný plán Vzorky PBMC od zdravých jedinců budou typizovány HLA pomocí komerčně dostupných činidel od společnosti thermofisher research. HLA-A2, HLA-DP4, HLA-E*01:01 a/nebo HLA-E*01:03 pozitivní vzorky budou pulzovány peptidy vybranými po bioinformatické analýze dostupných sekvenčních dat. Produkce IFN-y a interleukinu-2 (IL-2) T buňkami ve vzorcích bude hodnocena pomocí ELISA po dvou kolech stimulace během dvou týdnů jako míra imunogenicity peptidu. Jakmile byly identifikovány imunogenní peptidy, budou paralelně analyzovány jejich protějšky divokého typu, aby se potvrdila specificita pro mutovaný epitop. Imunogenní peptidy, jejichž protějšky divokého typu nevyvolávají imunitní reakce, budou poté vybrány pro zahrnutí do vakcíny na bázi onkolytického viru, která bude analyzována in vivo pomocí transgenních myší HLA-A2/HLA-DP4 [17].