Австралиец Пол Канингхем самостоятельно «изобрел» мРНК-вакцину для своей собаки Рози, когда узнал, что ее злокачественные опухоли не поддаются стандартной иммунотерапии и другим видам лечения. Издание The Australian, которое рассказало об этой истории, особо подчеркивает, что на попытку самостоятельно помочь своему питомцу ИТ-предпринимателя вдохновили разговоры с ChatGPT. Утверждается, что чат-бот помог Канингхему, который до того мало что знал о биологии, понять, что именно требуется сделать для получения персонализированной генетической конструкции на основе мРНК. После этого владелец животного связался с целым рядом ученых из разных научных центров, которые в итоге синтезировали вакцину и ввели ее Рози. По словам владельца, за шесть недель после начала применения вакцины размер опухолей значительно уменьшился, что можно считать большим успехом, хотя и не выздоровлением. Сейчас Пол Канингхем занят созданием новой версии своей вакцины, которая могла бы помочь Рози с оставшимися резистентными опухолями.

Пол Канингхем — ИТ-предприниматель c инженерным образованием, сооснователь компании Core Intelligence Technologies и директор «Австралийской ассоциации датасайнс и искусственного интеллекта». Рози появилась у него в 2019 году, перед самой пандемией коронавируса. Многочисленные опухоли (гистологический тип новообразваний The Australian не уточняет) обнаружились у собаки в 2024 году, в результате ей пришлось пройти несколько курсов химиотерапии и операцию. Все это не принесло ожидаемого результата — по словам хозяина, ветеринары прогнозировали, что собака сможет прожить еще от месяца до полугода, но болезнь в любом случае возьмет свое.
В этот момент Канингхем обратился к ChatGPT в надежде провести «брейншторм» других возможностей по лечению злокачественных опухолей — и именно так открыл для себя концепцию терапевтических вакцин на основе мРНК. Такие вакцины разрабатываются на протяжении уже нескольких десятилетий, но значительный импульс работа над ними получила после создания и одобрения мРНК-вакцин против ковида. Например, германская компания BioNTech, получившая известность с приходом пандемии, была создана как раз для исследования возможностей таких вакцин и работала над ними еще до того, как ковид сделал эту технологию необычайно востребованной.

Tom Melville / UNSW Sydney
Идея, лежащая в основе терапевтических вакцин от рака, заключается в том, что иммунной системе можно искусственным образом помочь распознавать злокачественно перерожденные клетки. В основе здесь лежит концепция неоатигенов — таких особенностей злокачественных клеток, которые спонтанно возникают в их геноме в результате мутаций и отличают раковые клетки от клеток остального организма. Поскольку возниковение неоатигенов — процесс случайный, то каждая опухоль имеет собственный их набор, создать универсальный набор неоатигенов, и, следовательно, универсальную вакцину, очень сложно. Чтобы установить, какие именно генетические конструкции должны войти в состав вакцины, нужно знать, какие отличия приобрела данная конкретная опухоль в ходе своего злокачественного перерождения. А для этого требуется персональный подход.
Обычно создание неоатигенных вакцин проходит по следующей схеме. Исследователи берут биопсию опухоли и здоровых тканей, проводят полное секвенирование ДНК получившихся образцов и анализируют последовательности на предмет их отличия друг от друга (в норме эти отличия должны быть минимальными — ведь все клетки одного организма являются клонами друг друга).
Обнаруженные таким образом последовательности, уникальные для опухоли, собирают в длинный список — и пытаются отсортировать его таким образом, чтобы найти наиболее иммунногенные. Другими словами, такие, которые будут способны дать сильный иммунный ответ и максимально стимулировать цитотоксическую активность лимфоцитов. В отличие от прямого поиска мутаций, сделать подобную сортировку довольно трудно, ведь простых и понятных правил, которые управляли бы иммуногенностью, не существует, — здесь исследователям часто приходится полагаться на метод проб и ошибок. Именно способ отбора небольшого числа антигенов, которые могли бы войти в состав вакцины, является наиболее наукоемкой частью в процессе их создания.
В любом случае, Канингхем понимал, что поиск неоатигенов для создания потенциальной вакцины начинается с секвенирования опухоли. Сделать это ему помогли в Университете Нового Южного Уэльса (UNSW). Профессор Мартин Смит, который в итоге поддержал инициативу Канингхема, поначалу отнесся к ней прохладно. «Обычно мы не поддерживаем услуги по секвенированию ДНК, предоставляемые напрямую потребителям, потому что, хотя получение данных для геномики для нас относительно просто, их анализ — это действительно сложная и трудная задача», — приводит его слова The Australian. «Но Пол ответил: „Не волнуйтесь, я аналитик данных и разберусь с этим с помощью ChatGPT“». Как пишет издание, секвенирование опухолей Рози стоило хозяину три тысячи долларов.
Мартин Смит, директор Центра геномики при Университете Нового Южного Уэльса, за работой в своей лаборатории
UNSW Sydney
Лаборатория геномного секвенирования в Университете Нового Южного Уэльса, Сидней
Tom Melville / UNSW Sydney


Tom Melville / UNSW Sydney



После того, как Канингхем получил последовательности, он занялся поиском в них потенциальных неоатигенов. С помощью ChatGPT и программы AlphaFold (она предсказывает трехмерную структуру белков на основе их последовательности) он нашел несколько подходящих конструкций, которые могли бы стать основой вакцины. С ними он обратился к еще одному из исследователей UNSW — химику Полу Тордарсону, директору Института РНК в этом австралийском университете. С его помощью удалось синтезировать необходимые последовательности мРНК и получить готовый препарат.
Как пишет The Australian, уже после того, как все это удалось успешно осуществить, возникла проблема, которая могла поставить крест на всех усилиях хозяина Рози — получение разрешения этической комиссии на применение лекарства, созданного таким необычным способом. В сумме это заняло около трех месяцев, но в конечном итоге Канингхему с помощью еще одной исследовательской группы, на этот раз из США, все-таки удалось добиться разрешения и начать инъекции.
Рози
Tom Melville / UNSW Sydney
Первую из них провели в декабре — после чего последовала бустерная вакцинация с паузой в месяц, еще одну должны провести в ближайшее время. Снимки, которые приводит The Australian а также Канингхем на личной страничке LinkedIn, свидетельствуют о значительном прогрессе — размер опухолей визуально уменьшился, в некоторых случах вдвое. Как будет развиваться болезнь дальше, пока не известно — возможно, опухоль адаптируется к иммунному ответу за счет своей генетической пластичности, и в таком случае болезнь вернется. Однако Канингхем уже сейчас готовит вторую версию вакцин на основе последовательностей тех опухолей, которые хуже всего отреагировали на терапию.