นวัตกรรมใหม่ "เปลี่ยนเซลล์มะเร็งเป็นวัคซีน" All-in-One ปลุกภูมิคุ้มกันครอบคลุม

นวัตกรรมการเปลี่ยนเซลล์มะเร็งให้เป็นวัคซีนแบบ All-in-One เพื่อกระตุ้นภูมิคุ้มกันอย่างครอบคลุม

วัคซีนที่แทบทุกคนอยากให้การพัฒนาสำเร็จคงหนีไม่พ้นวัคซีนรักษามะเร็งโดยวัคซีนดังกล่าวจะใช้ในการกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย โดยเฉพาะ T cell ให้เข้าไปทำลายเซลล์มะเร็งได้อย่างตรงจุด แต่ที่ผ่านมาการพัฒนาวัคซีนลักษณะนี้มีอุปสรรคสำคัญหลายอย่าง ไม่ว่าจะเป็นความหลากหลายของแอนติเจนในก้อนมะเร็งที่ทำให้วัคซีนตอบสนองได้ไม่ครอบคลุม 

การที่เซลล์มะเร็งมักจะหลบเลี่ยงการตรวจจับของระบบภูมิคุ้มกัน รวมถึงสภาพแวดล้อมรอบก้อนมะเร็ง หรือ Tumor microenvironment ที่มีฤทธิ์กดภูมิคุ้มกัน ทำให้วัคซีนทั่วไปมักทำงานได้ไม่เต็มประสิทธิภาพ และจำเป็นต้องพึ่งพาเซลล์นำเสนอแอนติเจนตามธรรมชาติ หรือ APCs ในร่างกายในการช่วยกระตุ้นภูมิคุ้มกัน ซึ่งในผู้ป่วยบางรายอาจมีเซลล์เหล่านี้ไม่เพียงพอ

เพื่อก้าวข้ามขีดจำกัดนี้ คณะวิจัยในจีนได้พัฒนาแนวคิดล้ำสมัยด้วยการเปลี่ยนตัวเซลล์มะเร็งเองให้กลายเป็นวัคซีนรักษามะเร็งที่มีคุณสมบัติครบถ้วนในหนึ่งเดียว ภายใต้ชื่อ UniCVac (Universal "all-in-one" cancer cell-derived vaccine) 

โดยการใช้เทคโนโลยีชีวภาพปรับแต่งพันธุกรรมของเซลล์มะเร็งให้ทำหน้าที่เลียนแบบ APCs ของร่างกาย ผ่านการส่งต่อยีนสำคัญ ได้แก่ CIITA และ NLRC5 ซึ่งทำหน้าที่เปิดสวิตช์ระบบนำเสนอแอนติเจนทั้ง HLA-I และ HLA-II ร่วมกับการใส่ CD80 ซึ่งเป็นโมเลกุลช่วยกระตุ้น และ IL-2 ซึ่งเป็นไซโตไคน์ที่ช่วยส่งสัญญาณให้ T cell เจริญเติบโตและเพิ่มจำนวน การปรับแต่งนี้ทำให้เซลล์มะเร็งที่เคยหลบซ่อนตัว เปลี่ยนมาทำหน้าที่เผยแพร่ข้อมูลแอนติเจนทั้งหมดของตัวเองให้ระบบภูมิคุ้มกันรับรู้ได้โดยตรง

ผลการศึกษาในห้องปฏิบัติการพบว่า UniCVac สามารถกระตุ้นการทำงานของทั้ง CD4+ T cell และ CD8+ T cell ได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ต้องพึ่งพา APCs ตามธรรมชาติ ยิ่งไปกว่านั้น การผสานสัญญาณกระตุ้นจาก CD80 และ IL-2 เข้าไปในตัววัคซีน ยังช่วยส่งเสริมให้ T cell มีการแบ่งตัวและมีชีวิตรอดได้ยาวนานขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ผ่านการเปิดทำงานของ PI3K-AKT pathway ซึ่งเป็นกลไกสำคัญที่ทำให้ T cell มีความแข็งแกร่งและพร้อมต่อสู้กับเซลล์มะเร็งได้ดีกว่าการกระตุ้นด้วยวิธีดั้งเดิม

เมื่อนำ UniCVac ไปทดสอบในแบบจำลองสัตว์ทดลอง ทั้งในรูปแบบการป้องกันและการรักษา พบว่าวัคซีนนี้สามารถปรับเปลี่ยนสภาพแวดล้อมรอบก้อนมะเร็งจากเดิมที่เคยเอื้อต่อการเติบโตของมะเร็งและกดภูมิคุ้มกัน ให้กลายเป็นสภาพแวดล้อมที่เปิดโอกาสให้ระบบภูมิคุ้มกันเข้ามาทำงานได้อย่างเต็มที่ ส่งผลให้เกิดการเพิ่มจำนวนของ T cell ที่จำเพาะต่อมะเร็งในปริมาณสูง และนำไปสู่การฝ่อตัวของก้อนมะเร็งจนหมดสิ้นในที่สุด 

นอกจากนี้ คณะวิจัยยังได้พัฒนาวิธีการส่งผ่านยีนเหล่านี้ในรูปแบบของเวกเตอร์ไวรัส หรือ Lentivirus เพื่อทำการรีโปรแกรมเซลล์มะเร็งในร่างกายโดยตรง ซึ่งให้ผลในการควบคุมการเติบโตของก้อนมะเร็งที่น่าพึงพอใจเช่นเดียวกัน

นับว่างานวิจัยชิ้นนี้จะประสบความสำเร็จในขั้นตอนการทดสอบระดับพรีคลินิกในสัตว์ทดลองและเซลล์ในห้องปฏิบัติการอย่างดี  แต่การนำ UniCVac ไปประยุกต์ใช้จริงในผู้ป่วยยังคงต้องผ่านการทดสอบทางคลินิกในมนุษย์อีกหลายขั้นตอนเพื่อยืนยันความปลอดภัย ประสิทธิภาพ และศึกษาผลกระทบในระยะยาว เชื่อว่าแพลตฟอร์ม UniCVac นี้จะมีการพัฒนาต่อยอดในรูปแบบอื่นๆอีกในการสร้างวัคซีนมะเร็งเฉพาะบุคคลที่มีประสิทธิภาพสูง และอาจนำไปใช้ร่วมกับการรักษาด้วยภูมิคุ้มกันบำบัดประเภทอื่นๆ เพื่อเพิ่มโอกาสในการรักษาผู้ป่วยมะเร็งให้หายขาดได้ในอนาคตอันใกล้นี้

ดร.อนันต์ จงแก้ววัฒนา นักไวรัสวิทยา ไบโอเทค สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)

ข้อมูลจาก ดร.อนันต์ จงแก้ววัฒนา https://www.facebook.com/anan.jongkaewwattana