Crean una vacuna de nanopartículas que previene el cáncer en ratones

Uno de los problemas fundamentales en lo que respecta a terapias para curar el cáncer es por qué las células cancerosas engañan al sistema inmunitario y le impiden luchar.

Nuestro sistema inmunitario tiene soldados llamados linfocitos T citotóxicos, diseñados para encontrar y destruir células anormales, incluidas las cancerosas. Sin embargo, el cáncer desarrolla tácticas de evasión. Una de ellas es volverse "invisible" al no presentar las señales de peligro correctas. También es capaz de crear un microambiente a su alrededor que suprime y agota a los linfocitos T.

Las vacunas terapéuticas contra el cáncer buscan "entrenar" a estos soldados para que reconozcan y ataquen el tumor. El gran desafío es llevar la "señal de entrenamiento" (el antígeno) directamente a las células inmunitarias correctas, evitando que se pierda por el cuerpo o active respuestas indeseadas.

Uno de los avances más importantes en este sentido, fue iniciado casi un año atrás por Prabhani Atukorale, cuando se centró en el uso de nanopartículas de ácido láctico-co-glicólico (PLGA), un polímero biocompatible y biodegradable ya aprobado por la FDA para otros usos médicos (como suturas reabsorbibles).

Estas nanopartículas se dirigen directamente a las células para enseñarles a atacar los tumores y, al mismo tiempo, entrenarlas para futuros. Pero hasta ahora, estos avances se habían realizado en células in vitro.

Ahora, un nuevo estudio del equipo de Atukorale, publicado en Cell Reports Medicine, da un paso de gigantes: su vacuna de nanopartículas puede prevenir eficazmente el melanoma, el cáncer de páncreas y el cáncer de mama triple negativo en ratones. No solo hasta el 88% de los ratones vacunados permanecieron libres de tumores (dependiendo del tipo de cáncer), sino que la vacuna redujo, y en algunos casos previno por completo, la propagación del cáncer.

"Al diseñar estas nanopartículas para activar el sistema inmunitario mediante la activación multivía que se combina con antígenos específicos del cáncer, podemos prevenir el crecimiento tumoral con tasas de supervivencia notables", señala Atukorale.

Es importante, en el marco de este avance, comprender cómo funciona el tratamiento. Las vacunas, independientemente de la enfermedad a la que se dirijan, contienen dos componentes principales: el antígeno y el adyuvante. El antígeno es la parte del patógeno causante de la enfermedad (en este estudio, las células cancerosas) que el sistema inmunitario puede entrenar para atacar. El adyuvante es una sustancia que activa el sistema inmunitario para que reconozca el antígeno, lo trate como un intruso extraño y lo elimine.

La primera prueba emparejó su sistema de nanopartículas con péptidos de melanoma bien caracterizados (llamados antígenos, de forma similar a cómo una vacuna contra la gripe suele contener partes del virus de la gripe inactivado). La formulación activó las células inmunitarias llamadas linfocitos T, preparándolas para reconocer y atacar este tipo de cáncer. Tres semanas después, los ratones fueron expuestos a células de melanoma.

El 80% de estos ratones vacunados permanecieron libres de tumores y sobrevivieron hasta la finalización del estudio (250 días). En comparación, todos los ratones vacunados con sistemas de vacunas tradicionales, formulaciones sin nanopartículas o ratones no vacunados desarrollaron tumores; ninguno sobrevivió más de 35 días.

La vacuna también protegió contra la propagación del cáncer a los pulmones. Al ser expuestos sistémicamente a células de melanoma, lo que imita el proceso de metástasis del cáncer, ninguno de los ratones vacunados con nanopartículas desarrolló tumores pulmonares, mientras que todos los demás ratones sí.

"La metástasis en todos los ámbitos es el mayor obstáculo para el cáncer – añade Atukorale -. La gran mayoría de la mortalidad tumoral aún se debe a metástasis, y esto prácticamente supera nuestro trabajo en cánceres de difícil acceso, como el melanoma y el cáncer de páncreas. Se trata de una inmunidad de memoria y es una gran ventaja de la inmunoterapia, porque la memoria no solo se mantiene localmente: tenemos memoria sistémica, lo cual es muy importante. El sistema inmunitario abarca toda la geografía del cuerpo".

Esta primera prueba se realizó utilizando una vacuna con antígenos bien caracterizados que coincidían con el tipo de cáncer. Sin embargo, el desarrollo de antígenos específicos para diferentes tipos de cáncer requiere la secuenciación del genoma completo o un análisis bioinformático complejo.

Por lo tanto, para la segunda parte del estudio, los investigadores utilizaron células cancerosas muertas derivadas directamente de la masa tumoral, llamadas lisado tumoral. Tras la vacunación con la vacuna de lisado de nanopartículas, los ratones fueron expuestos a células de melanoma, adenocarcinoma ductal pancreático o cáncer de mama triple negativo.

Las tasas de rechazo tumoral fueron sorprendentes: el 88% de los ratones con cáncer de páncreas, el 75% de los ratones con cáncer de mama y el 69% de los ratones con melanoma rechazaron los tumores. De estos ratones libres de tumores, vacunados con nanopartículas, todos permanecieron libres de tumores cuando los investigadores evaluaron si el cáncer produciría metástasis tras la exposición sistémica.

"Las respuestas de células T específicas para cada tumor que logramos generar son la clave del beneficio en la supervivencia – concluye Griffin Kane, coautor del estudio -. Se produce una activación inmunitaria realmente intensa cuando se tratan las células inmunitarias innatas con esta formulación, lo que las induce a presentar antígenos y preparar a las células T que destruyen los tumores".

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