ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МРНК-ВАКЦИНЫ ПРИ ЛЕЧЕНИИ РАКА

USING AN RNA VACCINE IN THE TREATMENT OF CANCER

Amelia Mukhametyanova

student, Department of Medical Biology and Genetics, Faculty of General Medicine, Ural State Medical University,

Yekaterinburg, Russia

Arina Basova,

student, Department of Medical Biology and Genetics, Faculty of General Medicine, Ural State Medical University,

Yekaterinburg, Russia

Olga Satonkina

scientific supervisor, Candidate of Biological Sciences, Associate Professor of the Department of Medical Biology and Genetics, Ural State Medical University,

Yekaterinburg, Russia

АННОТАЦИЯ

Введение. РНК-вакцины являются перспективным направлением в лечении различных заболеваний, включая рак. Использование РНК-технологий в вакцинах предоставляет возможность точечной коррекции иммунного ответа и способствует созданию индивидуальных терапевтических стратегий. В контексте рака РНК-вакцины могут активировать иммунный ответ против опухолевых клеток, что позволяет контролировать и подавлять их рост. Это открывает новые перспективы в лечении рака, снижая уровень нежелательных побочных эффектов и улучшая эффективность терапии. Цель исследования: изучить мРНК-вакцину и как именно она помогает в лечении рака. Как ведет себя организм при употреблении этого лекарства, ее отрицательные и положительные стороны. Результаты. Этот метод не является на 100% безопасным, но он является более экологичным и дешевым по сравнению с химиотерапией. Обсуждение. Перспективы этого препарата высоки, и в случае более глубокого изучения можно было бы использовать его при лечении онкологий, а также других воспалений, ведь по результатам опытов, можно сказать, что он может помочь при вирусных и бактериальных заболеваниях. Вывод. Взяв все факты, можно чтобы ученые и медицинские работники более углубленно изучили этот препарат и исследовали его полное воздействие на организм, и как можно исключить побочные эффекты от него.

ABSTRACT

Introduction. RNA vaccines are a promising direction in the treatment of various diseases, including cancer. The use of RNA technologies in vaccines provides an opportunity for point correction of the immune response and contributes to the creation of individual therapeutic strategies. In the context of cancer, RNA vaccines can activate an immune response against tumor cells, which allows them to control and suppress their growth. This opens up new perspectives in cancer treatment, reducing the level of undesirable side effects and improving the effectiveness of therapy. The purpose of the study: to study the mRNA vaccine and how exactly it helps in the treatment of cancer. How the body behaves when using this medicine, its negative and positive sides. Results. This method is not 100% safe, but it is more environmentally friendly and cheaper compared to chemotherapy. Discussion. The prospects of this drug are high, and in the case of a deeper study, it could be used in the treatment of oncologies, as well as other inflammations, because according to the results of experiments, it can be said that it can help with viral and bacterial diseases. Conclusion. Taking all the facts, it is possible for scientists and medical professionals to study this drug in more depth and investigate its full effect on the body, and how to eliminate side effects from it.

Ключевые слова: рак, лечение, помощь, мРНК, прогресс.

Keywords: cancer, treatment, care, mRNA, progress.

Введение. РНК-вакцина - это вакцина, которая включает в себя молекулы мессенджерной РНК (мРНК), содержащие инструкции для синтеза белков, специфичных для патогена (например, вируса). Когда РНК вводится в организм, клетки начинают использовать эту информацию для производства белков, которые имитируют антигены (белки, вызывающие иммунный ответ) патогена. Это позволяет иммунной системе распознать и запомнить эти белки, чтобы при необходимости произвести быстрый и эффективный иммунный ответ на реальное заражение тем же патогеном.

Рак является неизлечимой болезнью, и в связи с этим, ученые и медицинские работники заинтересованы в более глубоком изучении этой болезни. В данный момент не известно почему именно раковые клетки резко начинают размножаться, хотя и есть ряд предположений. Например: из-за снижения иммунитета под воздействием вирусов; из-за вредных привычек, таких как курение, алкоголизм, употребление наркотических веществ; также некоторые считают, что этому может способствовать психические расстройства, но все это является лишь теорией. Рак прогрессирует из года в год, а методы открытые раннее перестают действовать, из-за чего смертность растет.

В связи с этим медицина начинает искать новые препараты, которые смогут хотя бы остановить развитие этой болезни, а в лучшем случае уничтожить ее.

Основной метод лечения - это химиотерапия, у которой есть разновидности и проходит в несколько этапов. В нее входят очень много противоопухолевых препаратов, которые в свою очередь разделяются по механизму действия: алкилирующие антиопластические; алкилирующие триазины; антиметаболиты; различные антагонисты и ингибиторы. Но также некоторые используют противобактериальные и противовирусные средства. Давайте поглубже изучим, как РНК-вакцины могут быть использованы в борьбе с раком и какие перспективы они открывают для эффективного лечения этого тяжелого заболевания.

Цель исследования- изучить все свойства мРНК-вакцины, как положительные, так и отрицательные. Проанализировать как именно этот препарат воздействует на раковые клетки и почему именно его стоит выбрать в борьбе с этой болезнью.

Материалы и методы исследования.

Авторы статьи из Ирана показали примеры рнк-вакцин, которые тестировали на животных.[1] Было проведено много исследований в области лекарств на основе RNAi, что привело к созданию нескольких таких препаратов, которые в настоящее время находятся на стадии клинических испытаний. Данные исследования, проведенные на животных, показывают, что направленное воздействие на важные белки клеточного цикла, такие как белок кинезинового веретена (KSP) и поло-подобная киназа 1 (PLK1) с помощью специфической siRNA, обладает сильным противоопухолевым действием, замечаемым как на моделях опухолей подкожных, так и на печеночных опухолях. Ингибирование KSP приводит к прекращению клеточного цикла и стимуляции апоптоза, а ингибирование PLK1 также способствует апоптозу. Протеинкиназа N3 (PKN3) выступает как важная мишень для лечения рака. Подавление PKN3 уменьшает распространение раковых клеток в лимфатические узлы на моделях рака предстательной железы. Препарат Atu027 (siRNA-липоплекс, нацеленный на PKN3) тестировался на мышах, крысах и обезьянах. Кроме того, снижение активности PKN3 существенно сдерживает рост опухолей и их метастазирование в лимфатические узлы. Применение Atu027 на животных моделях метастатического рака легких показало хорошие результаты в контроле метастазирования. Также препарат был изучен на модели метастазирования рака молочной железы в легкие, показав эффективное снижение метастазирования в легкие после его применения.

Исследования и лечение опухолей у человека.

CALAA-01 - еще один препарат на основе RNAi, который оценивается в рамках первой фазы клинических испытаний. [2] Это специфическая siRNA против трансферрина, инкапсулированная нехимическими наночастицами и нацеленная на М2-субъединицу рибонуклеотидредуктазы (RRM2). Ген участвует в репликации ДНК. CALAA-01 связывается с рецептором трансферрина, и siRNA высвобождает RRM2-специфичную РНК после эндоцитоза, что в конечном итоге приводит к ингибированию экспрессии RRM2 и ингибированию пролиферации опухолевых клеток, экспрессирующих рецептор трансферрина. В ходе клинического испытания препарата первой фазы были собраны биопсии от пациентов с меланомой, получавших препарат, и результаты показали наличие наночастиц внутри образцов и снижение уровней мРНК RRM2 и белка RRM2. В конце фазы I клинического испытания было замечено, что введение siRNA может системно подавлять канцерогенные гены со специфическим нацеливанием на опухолевые клетки. ATN-РНК, двухцепочечная РНК из 160 оснований, предназначенная для нацеливания на Tenasion-c, которая вводится локально, в настоящее время находится в фазе I клинических испытаний. Ее вводят непосредственно в ткани опухоли во время операции по удалению первичной опухоли головного мозга. Было обнаружено, что выживаемость пациентов увеличилась с 48,2 недель до 106,8 недель после лечения. Авторы также не наблюдали неврологической токсичности этого препарата.

Согласно исследованиям рака желудка, ученых Индии и Таиланда м-рнк является биомаркером на ранних стадиях (статья датируется 2023 годом). Благодаря этому можно персонализировать лечение и профилактику рака и улучшить прогнозы на выживаемомть пациента.

Результаты исследования.

Нельзя сказать, что метод доставки различных м-РНК на все 100% безопасен. Сейчас исследования в этой сфере нацелены на безопасную доставку этих молекул к тканям-мишеням. Удачно были проведены операции пациентов с опухолями печени, вследствие с основной и самой важной функцией печени - фильтрацией крови и тому подобное. Воздействие м-рнк вакцин на животных моделях привело к уменьшению размеров очагов раковых клеток, что в дальнейшем бы увеличило продолжительность жизни. М-РНК- вакцины можно сравнить с химиотерапией, только первый вариант является экологичнее для организма человека и животного.

РНК-интерференция (RNAi) - механизм подавления экспрессии генов с помощью двухцепочечной РНК.

RNAi играет важную роль в регуляции экспрессии генов и контроле клеточного развития.

РНК-интерференция основана на связывании двухцепочечной РНК с комплементарными последовательностями в мРНК.

Различные молекулы, такие как микроРНК, малые интерферирующие РНК и малые ядерные РНК, участвуют в RNAi.

RNAi используется в исследованиях и терапии рака, включая подавление экспрессии генов и индукцию апоптоза.

Перспективы RNAi включают персонализированную терапию рака и использование в клинических испытаниях.

Обсуждения.

Несмотря на значительное снижение заболеваемости раком за последние несколько десятилетий, все еще существуют серьезные возможности для прогресса в отношении профилактики, раннего прогноза, медиации и лечения, которые повышают выживаемость пациентов. Передовые усовершенствования в методах секвенирования, как правило, произведут революцию в нашем понимании биологии болезней в ближайшие десятилетия. Многообещающе, что несколько недавних биомаркеров предоставят исключительно новый выбор для персонализированной терапии, которая потребует значительных терапевтических улучшений, с необычайной эффективностью и переносимыми неблагоприятными эффектами.

Перспективы мРНК-вакцины очевидны. Этот препарат является недорогостоящим по сравнению с некоторыми видами химиотерапии. Также он более экологичный и показал свои положительные стороны в лечении рака. Опыты, проведенные на животных, тоже подтвердили возможность использовать эту вакцину.

Казалось бы, почему до сих пор не используют мРНК в лечении рака, если у него столько преимуществ по сравнению с остальными методами лечения. Но проблема в том, что у него есть серьезные побочные эффекты, которые могут серьезно влиять на организм. Он может вызвать серьезные нарушения в области сердца, так как мРНК вызывает сильную иммунную реакцию.[3]

Но при этом всем выбор остается не так велик, и остается только еще серьезнее заняться разработкой этого препарата, для того чтобы избежать таких серьезных последствий, ведь благодаря именно этому препарату можно остановить развитие рака.

Выводы.

Результаты исследования дают понять, что:

1. Несмотря на положительное действие, есть ряд отрицательных сторон, из-за которой этот препарат до сих пор не могут использовать на постоянной основе.
2. МРНК-вакцина имеет ряд преимуществ перед химиотерапией, одним из таких является дешевизна этого препарата, а также его воздействие на раковые клетки.
3. При более глубоком изучении можно было бы доработать этот препарат и использовать в большинстве случаев при раке, а не когда нет другого выбора.

Разработка мРНК-вакцин для лечения рака – это одно из самых перспективных направлений в современной онкологии. МРНК-вакцины представляют собой инновационный подход, который позволяет использовать собственную иммунную систему человека для борьбы с опухолевыми клетками. Они способствуют мобилизации иммунитета против раковых клеток, что приводит к их уничтожению.

Одним из ключевых преимуществ мРНК-вакцин является их способность быстро адаптироваться к различным видам рака. Благодаря технологии мРНК ученые могут легко модифицировать вакцины, чтобы они были более эффективными в борьбе с определенными типами опухолей. Это позволяет создавать персонализированные подходы к лечению рака, учитывая индивидуальные особенности каждого пациента.

Кроме того, мРНК-вакцины обладают более низким риском побочных эффектов по сравнению с традиционными методами лечения рака, такими как химиотерапия и лучевая терапия. Это делает их более безопасными и доступными для широкого круга пациентов.

Тем не менее, разработка и внедрение мРНК-вакцин требует дальнейших исследований и клинических испытаний. Несмотря на многообещающие результаты, этот метод лечения все еще находится на начальной стадии развития. Со временем, благодаря постоянным усилиям и инновациям в области онкологии, мРНК-вакцины могут стать более широко используемым средством борьбы с раком, способным значительно улучшить прогнозы для многих пациентов.

Список литературы.

1. Ченг Дж., Чжо Х., Ван Л., Чжэн В., Чен X., Хоу Дж., Чжао Дж., Цай Дж., 2020. Идентификация комбинаторного эффекта семейства микроРНК Сеть регулирования в различных моделях роста GC. Мол. Там. - Онколитики. https://doi.org/10.1016/j.omto.2020.03.012.
2. Гильдьял М., Замор П.Д. Малые молчащие РНК: расширяющаяся вселенная. Нат преподобный Жене. 2009 г.; 10 (2): 94–108.
3. Академик Гинцбург: мРНК-вакцины можно применять для лечения рака, когда другого выбора нет. «Газете.Ru», 02 октября 2023