Vähivaktsiin - Moderna aktsia pretsedenditu hüpe.

Tegu on tänapäevases ahvikiirusel muutuvas maailmas igivana uudisega. Täpselt nädal aega tagasi 19 augustil avaldas Moderna ametliku info uue vähivaktsiini katsetuse tulemuste kohta. Aktsia hüppas pea 200% ühe päevaga (400% aasta algusest). Teadusuudiste usaldatavuse üheks paremaks indikaatoriks on justnimelt avastustega seotud firmade aktsiahinna liikumine. Kuna tegu on tuntud ja ühe suurema farmaatsiafirmaga tõmbas see hoobilt mu pilgu peale, lisaks muidugi personaalne huvi. Vähivaktsiinidest on ka varem palju räägitud kuid vaatamata paljulubavale teooriale kipuvad katsetuste lõplikud tulemused enamasti pettumust valmistama. Kas on effekt tühine, kõrvalmõjud liiga kahjulikud või puudutab uuring äärmiselt piiratud kontingenti. Seekordne üllatab eelkõige kõrge efektiivsuse ja universaalsusega, põhimõttelist meetodit peaks saama kasutada mitte ainult vähi vaid ka paljude teiste haiguste raviks - teoreetiliselt tegu võimaliku tervisliku eluea pikendamise ideega.

Lihtsalt lahti seletatult on praktiliselt iga vähi puhul tegu inimese enda rakkude mutatsioonidega, mis panevad rakud liiga kiirelt paljunema. Võimalike haiguslike mutatsioonide hulk paraku nii suur, et seni oli seda võimatu täpsemalt katalogiseerida ja seega efektiivseid ravimeid leida. Ehkki vähke liigitatakse tüüpide kaupa on sama tüübi puhul erinevused liiga suured, et oleks võimalik luua efektiivne ja universaalne ravim. Põhiravi seni kirvemeetodil lähenemine, ehk siis üritatakse tappa kõik kiirelt paljunevad rakud kas kiirituse või keemiaraviga. Läbimurde muutis võimalikuks AI, mis suudab läbi töödelda tohutu hulga andmeid ja leida iga patsiendi puhul just tema kasvaja spetsiifilised tunnused. 

Järgmiseks sammuks personaalse vaktsiini loomine, mis õpetab inimese enda immunsüsteemi rakud AINULT vähirakkusid hävitama. Moderna suudab sellise vaktsiini patsiendile luua paari nädalaga (hinnanguliselt maksumus vaid $5000 väljaehitatud labori ja tootmisvõimsuste puhul) ja kuna tegu äärmiselt täpselt sihitud relvaga on ka kõrvalmõjud oluliselt väiksemad seniste meetoditega võrreldes. Lisaks on efektiivsus märkimisväärselt kõrgem võrreldes tavameetoditega. Sisuliselt tegu personaalse meditsiini esimeste sammudega, mis võimalik vaid tänu tehisaru kasutuselevõtule. Pole vaja palju fantaasiat, et mõista: nii on võimalik vaktsiine luua suure hulga haiguste vastu kasutades organismi enda immuunsüsteemi haiguse põhjustega võitlemiseks.

Minu kui inseneri jaoks on haruldaselt põnev teada saada kuidas Moderna vaktsiin funktsioneerib. Lugesin ise mitu artiklit läbi aga kuna pole arstiteaduse spets lasin mugavuse mõttes Geminil järgneva kokkuvõtte teha, mida ise veidi redigeerisin.

Moderna / Mercki vähivaktsiin

Moderna ja Mercki koostöös välja töötatud vähivaktsiini kandidaat mRNA-4157 (intismeran autogeen) on individualiseeritud neoantigeenravi (INT). Erinevalt ennetavatest vaktsiinidest manustatakse seda pärast kasvaja eemaldamise lõikust, et õpetada patsiendi immuunsüsteemi tuvastama ja hävitama organismis säilinud vähirakke.

Moderna vähivaktsiini toimimine

• Geneetiline analüüs: Arstid võtavad proovi patsiendi kasvajast ja tervest koest ning järjestavad nende DNA/RNA, et tuvastada täpselt need mutatsioonid, mis esinevad üksnes selles konkreetses kasvajas.

• Neoantigeenide valik: Algoritmid valivad välja kuni 34 "neoantigeeni" — muteerunud valku, mis esinevad üksnes patsiendi vähirakkudel.

• Personaalse mRNA tootmine: Sünteesitakse mRNA molekul, mis sisaldab nende 34 neoantigeeni tootmisjuhiseid, ning see pakitakse lipiidsetesse nanoosakestesse.

• Immuunsüsteemi treenimine: Vaktsiini süstimise järel loevad patsiendi rakud mRNA juhiseid ja kuvavad neoantigeene oma pinnal. T-rakud õpivad neid märkama, luues pikaajalise immuunmälu.

• Kombineeritud immuunravi: Vaktsiini manustatakse koos immunoteraapia ravimiga Keytruda (pembrolizumab). Keytruda eemaldab "pidurid", mida vähirakud kasutavad immuunsüsteemi eest peitumiseks, võimaldades uutel T-rakkudel vähirakke tõhusalt rünnata.

Kliiniline tõhusus

3. faasi kliinilistes uuringutes kõrge retsidiiviohuga melanoomiga (staadium IIB–IV) patsientidel saavutati kombinatsioonraviga (intismeran + Keytruda) võrreldes ainult Keytruda standardraviga järgmised tulemused:

Näitaja	Tulemus (kombinatsioon vs. Keytruda üksi)	Kliiniline mõju
Retsidiiv risk	49% väiksem risk vähi tagasitulekuks või surmaks	Pikendab märgatavalt vähivaba aega ja eluiga.
Metastaaside risk	59% väiksem risk kaugmetastaaside tekke või surma suhtes	Takistab vähi levikut teistesse elunditesse.
Läbi murre	Esimeste edukate 3. faasi tulemustega INT-ravi	Esimene mRNA-põhine personaalne vähivaktsiin, mis läbis edukalt 3. faasi uuringud.
Ohutus profiil	Üldiselt hästi talutav	Kõrvaltoimed on enamasti kerged kuni mõõdukad (väsimus, palavik, süstikoha valulikkus).

AI abil teostatud geneetilise analüüsi kõrval on äärmiselt oluline neoantigeenide valik (tavameetoditega haldamatu andmemaht).

Neoantigeenid on valgufragmendid, mis tekivad üksnes vähirakkude DNA mutatsioonide tagajärjel. Kuna neid ei esine tervislikes kudedes, ei teki ohtu, et immuunsüsteem ründaks tervet organismi.

1. Kasvaja sekveneerimine: Tervete kudedega võrdlemisel tuvastatakse tuhandeid kasvajaspetsiifilisi mutatsioone.

2. Tehisintellekti algoritm: Masinõppe mudelid analüüsivad, millised mutatsioonid tekitavad valke, mis on immuunsüsteemile kõige paremini nähtavad.

3. HLA-sobivuse ennustus: Algoritm võtab arvesse patsiendi spetsiifilist HLA-tüüpi (kudede sobivuskompleksi), tagades, et valitud kuni 34 neoantigeeni esitletakse rakupinnal nii, et need käivitavad võimalikult tugeva T-rakkude vastuse.

mRNA-vähivaktsiini erinevus traditsioonilisest keemiaravist:

Tunnus	Traditsiooniline keemiaravi	Personaalsed mRNA-vähivaktsiinid
Täpsus ja siht märk	Ründab valimatult kõiki kiiresti jagunevaid rakke (sh juuksenääpse, soole limaskesta).	Ründab ülimalt täpselt üksnes neid rakke, mis kannavad konkreetset kasvajaspetsiifilist mutatsiooni.
Toime mehha nism	Toksiline ravim, mis takistab rakkude pooldumist või hävitab need otse.	Treeningvahend patsiendi enda immuunsüsteemile, et T-rakud otsiksid ja hävitaksid kasvajarakke.
Immuunmälu	Mõjub vaid ravi manustamise ajal; puudub mäluefekt.	Tekitab pikaajalise immuunmälu, mis kaitseb vähi taastekkimise eest ka aastate pärast.
Kohandatavus	Standardne ravimiskeem kõigile sama vähitüübiga patsientidele.	Valmistatakse eritellimusel igale patsiendile tema enda kasvaja DNA analüüsi põhjal.
Kõrval toimed	Sageli rasked (juuste väljalangemine, tugev iiveldus, immuunsuse üldine langus).	Enamasti kerged immuunreaktsiooni sümptomid (palavik, väsimus, süstekoha turse või valulikkus).

Eelneva põhjal ei maksa muidugi arvata, et tegu imerohuga, mis kõik haigused ravib. Kindlasti tuleb ette hulk komistuskivisid, kuid just tänu AI võimekuse arengule on lootus hakata süvitsi mõistma bioloogiliste süsteemide toimimist ja tänu sellele ka teha kiireid samme ravimeetodite efektiivsemaks muutmisel.

Kui geenide või DNA sekveneerimine (tuvastamine) on elu käsiraamatu lugema õppimine ja CRISPR taolised tehnoloogiad kirjutama õppimine siis AI aitab meil ka elu käsiraamatut süvitsi mõistma hakata.