Identyfikacja immunogennych neoepitopów do opracowania spersonalizowanych szczepionek przeciw rakowi trzustki (CanVac)

Wstęp Gruczolakorak przewodowy trzustki (PDAC) jest jednym z najbardziej agresywnych typów nowotworów o wyjątkowo złym rokowaniu. Bez aktywnego leczenia chorzy na PDAC z przerzutami przeżywają średnio 3-5 miesięcy [1]. Obecne postępy w leczeniu chirurgicznym i uzupełniającym nie poprawiły ogólnych wskaźników przeżycia od lat 70. XX wieku. W związku z tym konieczne są nowe strategie leczenia, które nie wykazują oporności krzyżowej z konwencjonalnymi schematami opartymi na chemioterapii. Ostatnio uwaga w terapii przeciwnowotworowej skupiła się bardziej na strategiach immunologicznych, ponieważ terapie te działają poprzez mechanizm inny niż chemioterapia lub radioterapia i stanowią opcję leczenia bez oporności krzyżowej [2]. Terapie immunologiczne mają na celu stymulację silnej odpowiedzi limfocytów T na antygeny nowotworowe. Jednak rozwój tych systemów wiąże się ze znacznymi wyzwaniami. Należą do nich słaba immunogenność guzów oraz obecność silnie immunosupresyjnego środowiska w obrębie guza [3, 4]. Potencjał kliniczny różnych strategii szczepienia przeciwnowotworowego został wykazany we wczesnej fazie badań klinicznych, z obiecującą odpowiedzią immunologiczną i kliniczną u pacjentów z PDAC [5-8]. W opracowaniu idealnej szczepionki PDAC nadal należy pokonać wiele przeszkód. Co najważniejsze, należy zidentyfikować specyficzne antygeny nowotworowe, które wywołują silną i specyficzną odpowiedź immunologiczną, ponieważ niepowodzenie wcześniejszych prób szczepionek przeciwnowotworowych można w dużej mierze przypisać selekcji nieodpowiednich antygenów nowotworowych, które mają słaby naturalny potencjał odpornościowy [9, 10]. Obecne postępy w technologiach profilowania o dużej przepustowości umożliwiły szybkie określenie stanów genomowych komórek nowotworowych, dzięki czemu dostępne są obecnie kompleksowe dane dotyczące poszczególnych mutanomów [11, 12]. Obecnie możliwa jest również selekcja mutacji zmiany sensu zidentyfikowanych poprzez sekwencjonowanie egzomu na podstawie ich zdolności wiązania HLA do produkcji syntetycznych peptydów, które mogą być prezentowane przez pożądaną cząsteczkę HLA [12, 13]. Rozwój tej platformy pozwolił nam przeanalizować opublikowane dane od 100 pacjentów z PDAC [14] i stworzyć zestaw danych zawierający HLA-A2 i HLA-DP4 o wysokim powinowactwie (najliczniejsze cząsteczki HLA klasy I i II [15, 16]) oraz neoepitopy ograniczone do HLA-E*01:01 i HLA-E*01:03 do analizy jako kandydaci na szczepionki peptydowe.

Hipoteza Analiza sekwencji pozwoliła nam opracować bibliotekę peptydów neo-epitopów, które są eksprymowane z dużą częstotliwością w populacjach pacjentów i mają wysokie powinowactwo wiązania w porównaniu z ich odpowiednikami typu dzikiego do HLA-A2, HLA-DP4, HLA-E*01 :01 lub cząsteczki HLA-*01:03. Stawiamy hipotezę, że wiele z nich będzie wystarczająco immunogennych, aby stymulować odpowiedź komórek T na interferon-γ (IFN-γ) in vitro, co przełoży się na odpowiedź przeciwnowotworową in vivo. Immunogenne neoepitopy można następnie łączyć w programie szczepień peptydowych, stosując adiuwanty, takie jak wirusy onkolityczne, do ukierunkowanego dostarczania i ekspresji w nowotworach pacjentów z PDAC w celu stymulowania silnych i długotrwałych odpowiedzi przeciwnowotworowych.

Cel Początkowym celem tego projektu jest przeprowadzenie walidacji in vitro kandydatów na neoepitopy wybranych z dostępnych danych mutanomowych w celu określenia ich immunogenności przy użyciu jednojądrzastych komórek krwi obwodowej (PBMC) od zdrowych osób.

Plan Badawczy Próbki PBMC pobrane od zdrowych osób zostaną poddane typowaniu HLA przy użyciu dostępnych na rynku odczynników firmy thermofisher Scientific. HLA-A2, HLA-DP4, HLA-E*01:01 i/lub HLA-E*01:03 dodatnie próbki będą pulsowane peptydami wybranymi po analizie bioinformatycznej dostępnych danych sekwencyjnych. Wytwarzanie IFN-γ i interleukiny-2 (IL-2) przez komórki T w próbkach będzie oceniane metodą ELISA po dwóch rundach stymulacji w ciągu dwóch tygodni jako miara immunogenności peptydu. Po zidentyfikowaniu immunogennych peptydów ich odpowiedniki typu dzikiego będą analizowane równolegle w celu potwierdzenia specyficzności dla zmutowanego epitopu. Immunogenne peptydy, których odpowiedniki typu dzikiego nie wywołują odpowiedzi immunologicznej, zostaną następnie wybrane do włączenia do szczepionki opartej na wirusie onkolitycznym do analizy in vivo przy użyciu transgenicznych myszy HLA-A2/HLA-DP4 [17].