Científicos se acercan a una vacuna universal contra el cáncer
Una nueva vacuna de nanopartículas previno con éxito varios tipos de cáncer agresivos en ratones, incluidos el de páncreas y el melanoma. Este avance representaría un gran paso hacia el combate contra el cáncer, brindando una luz de esperanza para la erradicación de la enfermedad
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Un equipo de investigación de la Universidad de Massachusetts Amherst ha demostrado que una vacuna basada en nanopartículas puede prevenir con éxito el melanoma, el cáncer de páncreas y el cáncer de mama triple negativo en ratones.
Dependiendo del tipo de cáncer, hasta el 88% de los ratones vacunados permanecieron libres de tumores (dependiendo del tipo de cáncer), y el método redujo, e incluso en algunos casos bloqueó por completo la propagación del cáncer en el organismo.
“Al diseñar estas nanopartículas para activar el sistema inmunológico a través de una activación de múltiples vías que se combina con antígenos específicos del cáncer, podemos prevenir el crecimiento del tumor con tasas de supervivencia notables”, dice Prabhani Atukorale, profesor asistente de ingeniería biomédica y autor correspondiente del artículo.
El trabajo previo de Atukorale reveló que su diseño de fármaco basado en nanopartículas podría reducir o eliminar tumores existentes en ratones. Los nuevos resultados revelan que esta misma tecnología también funciona como estrategia preventiva.
Una vacuna de nanopartículas muestra una fuerte prevención del cáncer en ratones
En la primera fase del estudio, los investigadores combinaron la plataforma de nanopartículas con péptidos de melanoma conocidos (llamados antígenos, de forma similar a cómo una vacuna contra la gripe suele contener partes del virus de la gripe inactivado).
Esta combinación activó las células T, que fueron preparadas para reconocer y destruir las células de melanoma. Tres semanas después de la vacunación, los ratones fueron sometidos a una prueba de desafío con melanoma.
El 80% de los ratones que recibieron esta vacuna de nanopartículas "superadyuvante" permanecieron libres de tumores y sobrevivieron durante los 250 días del estudio. Todos los ratones que recibieron una vacuna tradicional, una formulación sin nanopartículas o ninguna vacuna desarrollaron tumores, y ninguno sobrevivió más de 35 días.
La vacuna también impidió que el melanoma se propagara a los pulmones. Cuando los ratones fueron expuestos sistémicamente a células de melanoma de una forma que simulaba la metástasis, ninguno de los ratones vacunados con nanopartículas desarrolló tumores pulmonares, mientras que los demás sí.
“La metástasis en general es el mayor obstáculo para el cáncer”, afirma Atukorale. “La gran mayoría de la mortalidad tumoral aún se debe a las metástasis, y casi nos supera trabajando en cánceres de difícil acceso, como el melanoma y el cáncer de páncreas”.
Memoria inmunitaria duradera en todo el cuerpo
Atukorale se refiere a esta protección como "inmunidad de memoria". "Esa es una verdadera ventaja de la inmunoterapia, porque la memoria no solo se mantiene localmente", afirma. "Tenemos memoria sistémica, lo cual es muy importante. El sistema inmunitario abarca toda la geografía del cuerpo".
En la primera ronda de pruebas se utilizaron antígenos diseñados específicamente para el melanoma. Sin embargo, el desarrollo de antígenos personalizados para cada tipo de cáncer suele requerir la secuenciación del genoma completo o bioinformática avanzada.
Para abordar este desafío, los investigadores realizaron un segundo experimento con células cancerosas muertas del propio tumor, conocidas como lisado tumoral. Los ratones vacunados con esta formulación de lisado de nanopartículas se expusieron posteriormente a células de melanoma, adenocarcinoma ductal pancreático o cáncer de mama triple negativo.
Los resultados fueron sorprendentes. Se observó rechazo tumoral en el 88% de los casos de cáncer de páncreas, el 75% de los de cáncer de mama y el 69% de los de melanoma. Todos los ratones vacunados que permanecieron libres de tumores también resistieron la metástasis al ser expuestos posteriormente.
“Las respuestas de células T específicas para cada tumor que logramos generar son la clave del beneficio en supervivencia”, afirma Griffin Kane, investigador asociado. “Se produce una activación inmunitaria realmente intensa cuando se tratan las células inmunitarias con esta formulación, lo que las induce a antígenos y preparar a las células T para destruir tumores”.
Cómo la vacuna de nanopartículas crea una fuerte respuesta inmunitaria
Esta potente activación de las células T es posible gracias a la singular estructura de nanopartículas utilizada en la vacuna. Las vacunas, independientemente de la enfermedad a la que se dirijan, constan de dos componentes principales: el antígeno y el adyuvante.
El antígeno representa la parte del patógeno (en este estudio, las células cancerosas) que le indica al sistema inmunitario qué atacar. El adyuvante estimula el sistema inmunitario para que reconozca el antígeno como una amenaza y genere una respuesta contundente.
El Laboratorio Atukorale diseña sus vacunas para imitar la forma en que los patógenos alertan naturalmente al sistema inmunitario. Una activación inmunitaria eficaz requiere varias señales de alerta que actúen a través de diferentes vías.
"En los últimos años, hemos comprendido la importancia de la selección del adyuvante, ya que este impulsa la segunda señal necesaria para la correcta preparación de las células T y B", afirma Atukorale.
Muchos adyuvantes prometedores utilizados en la inmunoterapia contra el cáncer no se combinan bien a nivel molecular, de forma similar a cómo se separan el aceite y el agua. Para abordar esta limitación, el equipo creó un "superadyuvante" de nanopartículas lipídicas que puede encapsular y administrar dos ingredientes inmunoestimulantes diferentes de forma estable y coordinada.
Hacia una amplia plataforma de vacunas contra el cáncer
Los investigadores creen que este sistema de nanopartículas ofrece una plataforma flexible que podría adaptarse a diversos tipos de cáncer.
También ven potencial tanto para el tratamiento como para la prevención, especialmente para personas con alto riesgo de desarrollar cáncer. Este concepto sentó las bases de una startup lanzada por Atukorale y Kane, llamada "NanoVax Therapeutics".
“La verdadera tecnología fundamental sobre la que se ha fundado nuestra empresa es esta nanopartícula y este enfoque terapéutico”, afirma Kane. “Esta plataforma fue desarrollada por Prabhani. La startup nos permite continuar con estos esfuerzos para traducir la investigación con el objetivo final de mejorar la vida de los pacientes”.
