Un vaccin de ultimă generație împotriva cancerului a dat rezultate uimitoare la șoareci, prevenind până la 88% din cazurile de cancer agresiv și dificil de tratat, prin utilizarea nanoparticulelor cu dublă cale de acțiune care antrenează sistemul imunitar să recunoască și să distrugă celulele tumorale, scrie „New Atlas”.
Melanomul, cancerul pancreatic și cancerul de sân triplu negativ (TNBC) reprezintă provocări clinice serioase datorită frecvenței sau agresivității lor și a răspunsului slab la tratament. De aceea, oamenii de știință sunt hotărâți să dezvolte un tratament eficient pentru toate aceste tipuri de cancer.
Un nou studiu condus de cercetătorii de la Universitatea din Massachusetts (UMass) Amherst ne-a adus cu un pas mai aproape de realizarea acestui obiectiv, cu vaccinul lor bazat pe nanoparticule imunostimulatoare, care a prevenit în mod eficient melanomul, cancerul pancreatic și TNBC la șoareci.
„Prin proiectarea acestor nanoparticule pentru a activa sistemul imunitar prin activarea multi-cale care se combină cu antigeni specifici cancerului, putem preveni creșterea tumorii cu rate de supraviețuire remarcabile”, a spus Prabhani Atukorale, PhD, profesor asistent de inginerie biomedicală la Riccio College of Engineering de la UMass Amherst și autorul corespunzător al studiului.
Cum acționează
Vaccinul combină două molecule imunostimulatoare (adjuvanți) într-o nanoparticulă lipidică minusculă care îmbunătățește atât răspunsurile imune înnăscute, cât și cele adaptive. Sistemul imunitar înnăscut acționează ca prima linie de apărare a organismului, răspunzând rapid și nespecific la invadatori folosind celule care eliberează semnale inflamatorii.
Sistemul imunitar adaptativ necesită mai mult timp pentru a se activa, dar oferă un răspuns țintit și de lungă durată, antrenând celulele T și celulele B să recunoască și să memoreze amenințări specifice. Împreună, ele formează o apărare coordonată: sistemul înnăscut alertează și activează sistemul adaptativ, care apoi oferă o imunitate precisă și durabilă.
Șoarecii au fost vaccinați subcutanat. Vaccinurile au fost combinate fie cu peptide tumorale (antigene specifice din melanom), fie cu lizate celulare tumorale întregi (un amestec de proteine tumorale, pentru a imita tumorile reale).
Cercetătorii au testat apoi vaccinul în trei modele de cancer agresiv: melanom, cancer pancreatic și TNBC. De asemenea, au măsurat cât de bine au ajuns nanoparticulele la ganglionii limfatici, unde sunt activate răspunsurile imune, și cât de bine au activat mesagerii imuni cheie numiți celule dendritice și au generat răspunsuri ale celulelor T și B.
Nanoparticulele cu adjuvant dublu au produs un răspuns imunitar îmbunătățit și eficient la șoareci. De asemenea, s-au drenat eficient către ganglionii limfatici, ceea ce este esențial pentru eficacitatea vaccinului, și au activat celulele dendritice.
Rezultate
Atunci când au fost combinate cu multiple peptide, 100% dintre șoarecii vaccinați au respins tumorile, în timp ce toate grupurile netratate sau cu adjuvant unic au murit în decurs de o lună. Șoarecii care au supraviețuit primei provocări tumorale au rămas fără tumori după ce au fost provocați din nou câteva luni mai târziu, oferind dovezi ale memoriei imune pe termen lung.
„Metastazele sunt cel mai mare obstacol în cazul cancerului”, a spus Atukorale. „Marea majoritate a mortalității tumorale se datorează în continuare metastazelor și ne depășește aproape pe noi, cei care lucrăm în cazul cancerelor greu de tratat, cum ar fi melanomul și cancerul pancreatic. Acesta este un avantaj real al imunoterapiei, deoarece memoria nu este susținută doar la nivel local. Avem memorie la nivel sistemic, ceea ce este foarte important. Sistemul imunitar acoperă întreaga geografie a corpului.”
Utilizarea lizatului tumoral întreg în locul peptidelor definite a dus la protecție în modelele de melanom, cancer pancreatic și cancer de sân. Între 69% și 88% dintre șoareci au rămas fără tumori după provocare și toți au supraviețuit unei a doua provocări tumorale sistemice. Atât celulele T, cât și celulele B au contribuit la răspunsul imunitar, sugerând că vaccinul a oferit o imunitate largă, cu mai multe ramificații.
„Răspunsurile celulelor T specifice tumorii pe care suntem capabili să le generăm – acesta este într-adevăr secretul beneficiului de supraviețuire”, a spus Griffin Kane, cercetător postdoctoral asociat la UMass Amherst și autorul principal al studiului. „Există o activare imunitară foarte intensă atunci când tratezi celulele imune înnăscute cu această formulă, care determină aceste celule să prezinte antigene și să activeze celulele T care distrug tumorile.”
Cercetătorii își imaginează că vaccinul lor va fi utilizat atât ca tratament, cât și ca măsură preventivă, precum și ca abordare pentru tratarea mai multor tipuri de cancer. Pentru a-i ajuta în acest demers, Atukorale și Kane au creat o start-up numită NanoVax Therapeutics.
„Tehnologia de bază pe care s-a fondat compania noastră este această nanoparticulă și această abordare terapeutică”, a spus Kane. „Aceasta este o platformă dezvoltată de Prabhani. Startup-ul ne permite să continuăm aceste eforturi de translație, cu scopul final de a îmbunătăți viața pacienților.”
Studiul a fost publicat în revista Cell Reports Medicine.
