- Проведение геномных/транскриптомных исследований (NGS секвенирование) образцов опухоли и здоровой ткани пациента с целью выявления мутаций, приводящих к появлению потенциальных неоантигенов – опухолеспецифических мутантных форм белков. Выявление последовательности генов HLA пациента. Данный пункт (1) является ключевым.
- Предсказание потенциальных неоэпитопов – антигенных детерминант в составе найденных неоантигенов. Выбор наиболее перспективных неоэпитопов, способных с достаточно высокой аффинностью связываться с молекулами MHC пациента с помощью методов молекулярной динамики и машинного обучения.
- Для более эффективного поиска неоэпитопов можно проводить отбор комплементарных им антител с помощью фагового дисплея.
- Дизайн генетических конструкций (ДНК-вакцин или РНК-вакцин) с помощью проприетарных алгоритмов, кодирующих полиэпитопные антигены из выбранных неоэпитопов с учетом особенности процессинга и презентации антигенов клеткой.
- Создание генетических конструкций с учётом способа использования и доставки:
а) Для разработки персонализированной иммунотерапевтической клеточной вакцины на основе аутологичных дендритных клеток или стимулированных
ex vivo эффекторных Т-лимфоцитов.
б) В качестве самостоятельной ДНК-вакцины или компонента более сложной вакцины.
в) В качестве самостоятельной РНК-вакцины.
г) В составе рекомбинантных онколитических вирусов. В качестве перспективного онколитического вируса можно использовать, например, модифицированный вирус осповакцины.
6) Исследование иммуногенности отобранных вариантов генетических конструкций и их способности стимулировать цитотоксическую активность
in vitro (в системе индукции Т-клеточного ответа
ex vivo)
7) Получение опытных партий вакцинных препаратов. Доклинические испытания – токсикологические и фармакокинетические исследования.
8) Клинические испытания. Пилотные испытания с привлечением небольшого количества онкологических пациентов. Для ДНК (или РНК) иммунизации планируется использовать
in vivo электропорацию.
Стоит отметить, что при отладке всего процесса возможен возврат на предыдущие шаги и проведение дополнительных исследований. Для ускорения процесса и повышения шансов на успех предлагается придерживаться стратегии подведения к стадии испытаний ex vivo (шаг 6) многих вариантов генетических конструкций, т.к. шаги с (1) по (5) являются менее ресурсоёмкими, чем последующие.
Судя по количеству проводимых в мире клинических испытаний, разработка персонифицированных вакцин от рака является перспективным направлением. Так, в настоящее время по запросу «neoepitope OR neoantigen» в базе ClinicalTrials.gov находится 141 клиническое испытание. Из них 77 находятся на I стадии, 57 – на стадии II, и 3 – на стадии III.