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Un vaccino contro il cancro a base di mRNA viene consegnato direttamente nel sistema linfatico per una risposta più potente.
I ricercatori di tutto il mondo hanno lavorato per anni allo sviluppo di vaccini contro diversi tipi di cancro, ma senza molto successo. Ora, i ricercatori della Tufts School of Engineering pensano di averne trovato uno che funziona.
Hanno ideato un metodo per colpire il cancro nei topi con un vaccino così forte e preciso, che elimina i tumori e persino previene la loro recidiva.
Il vaccino contro il cancro funziona in modo simile ai vaccini COVID di Pfizer e Moderna che forniscono mRNA in minuscole bolle lipidiche (molecole di grasso) che alla fine si fondono con le cellule del corpo, consentendo alle cellule di “leggere” l’mRNA e produrre antigeni virali, piccoli frammenti del virus che attivano il sistema immunitario.
L’mRNA codifica per gli antigeni trovati nelle cellule tumorali e le bolle di nanoparticelle lipidiche possono concentrarsi sul sistema linfatico – dove le cellule immunitarie sono “addestrate” – in modo che la risposta sia significativamente più potente.
”Quello che stiamo facendo ora è sviluppare la prossima generazione di vaccini a mRNA utilizzando la tecnologia di rilascio di nanoparticelle lipidiche, con la capacità di colpire organi e tessuti specifici”, ha detto Qiaobing Xu, professore di ingegneria biomedica.
“Il targeting del sistema linfatico ci ha aiutato a superare molte delle sfide che hanno affrontato gli altri nello sviluppo di un vaccino contro il cancro”. La ricerca è stata riportata sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences.
Più di 20 vaccini mRNA contro il cancro sono stati arruolati fino ad oggi in studi clinici, ma di solito gran parte dell’mRNA finisce nel fegato. Mentre gli antigeni prodotti nel fegato possono ancora indurre una risposta immunitaria, rimane il rischio di infiammazione e danni al fegato.
La risposta potrebbe essere più efficace e duratura se più del vaccino fosse diretto al sistema linfatico, dove le cellule B, le cellule T e altre cellule del sistema immunitario sono concentrate e imparano a combattere gli intrusi sgraditi.
Xu e il suo team avevano precedentemente progettato nanoparticelle lipidiche (LNP) che miravano a pacchetti di editing genetico al cervello e al fegato, nonché alla terapia genica ai polmoni per invertire una condizione genetica in un modello murino.
Il targeting si ottiene modificando la struttura chimica dei lipidi che compongono le bolle e altri additivi fino a quando i ricercatori non trovano una combinazione che preferisce andare all’organo di interesse.
In questo caso, hanno trovato un LNP che si è concentrato nei linfonodi dopo che sono stati iniettati per via sottocutanea nei topi.
I ricercatori pensano che gli LNP raccolgano molecole dal flusso sanguigno sulla loro superficie e che quelle molecole selezionate si leghino a specifici recettori nell’organo bersaglio.
Gli attuali LNP utilizzati nel vaccino Pfizer COVID-19 sono risultati favorire la consegna al fegato rispetto al sistema linfatico con un rapporto di quattro a uno. Il team di Tufts ha invertito quella selettività con il loro nuovo LNP per preferire la consegna linfatica al fegato con un rapporto tre a uno.
Il sistema linfatico, che include i linfonodi che spesso si gonfiano durante un’infezione, è un bersaglio importante per i vaccini, perché è lì che viene acquisita l’immunità contro un antigene estraneo, o in questo caso, un antigene del cancro.
Se si pensa al corpo come a un campo di battaglia – contro virus, batteri, parassiti e tumori – e alle cellule B e alle cellule T come soldati, i linfonodi sono il campo di addestramento in cui le cellule B e le cellule T sono addestrate per essere più efficaci contro il nemico.
Un elemento chiave di tale formazione è la partecipazione di cellule dendritiche e macrofagi – i “sergenti istruttori” del sistema immunitario che introducono gli antigeni nelle cellule T e B e aiutano a accenderli.
Con più vaccino che va ai linfonodi, i ricercatori di Tufts hanno scoperto che il vaccino contro il cancro è stato assorbito da circa un terzo delle cellule dendritiche e dei macrofagi.
Questo è significativamente più di quanto ottenuto con i vaccini convenzionali, e più “sergenti istruttori” significa più “soldati” di cellule B e T addestrati e una risposta più potente contro i tumori che trasportano lo stesso antigene trovato nel vaccino.
Questo è esattamente ciò che i ricercatori hanno trovato. I topi con melanoma metastatico che sono stati trattati con il vaccino mirato alla linfa hanno mostrato una significativa inibizione dei tumori e un tasso del 40% di risposta completa – nessun tumore – senza recidiva a lungo termine quando è stato combinato con un’altra terapia esistente che aiuta a prevenire le cellule tumorali dalla soppressione di una risposta immunitaria.
Tutti i topi che erano in remissione completa hanno impedito la formazione di nuovi tumori quando iniettati in seguito con cellule tumorali metastatiche, dimostrando che il vaccino contro il cancro ha portato a un’eccellente memoria immunitaria.
”I vaccini contro il cancro sono sempre stati una sfida perché gli antigeni tumorali non sembrano sempre così ‘estranei’ come gli antigeni su virus e batteri, e i tumori possono inibire attivamente la risposta immunitaria”, ha detto Jinjin Chen, ricercatore post-dottorato presso la Tufts University che fa parte del team di ricerca di Qiaobing Xu.
“Questo vaccino contro il cancro evoca una risposta molto più forte ed è in grado di trasportare mRNA sia per antigeni grandi che piccoli. Speriamo che possa diventare una piattaforma universale non solo per i vaccini contro il cancro, ma anche per vaccini più efficaci contro virus e altri agenti patogeni”.
