Las vacunas de ARNm de próxima generación exhiben excelentes efectos protectores y terapéuticos

Investigadores de todo el mundo han estado trabajando durante años en el desarrollo de vacunas contra diferentes tipos de cáncer, pero sin mucho éxito. Ahora, los investigadores de la Escuela de Ingeniería de Tufts creen que han encontrado uno que sí funciona. Han ideado un método para atacar el cáncer en ratones con una vacuna que es tan fuerte y precisa que elimina los tumores e incluso previene su recurrencia.
La vacuna contra el cáncer funciona de manera similar a las vacunas COVID de Pfizer y Moderna que liberan ARNm en pequeñas burbujas de lípidos (moléculas de grasa) que finalmente se fusionan con las células del cuerpo, lo que les permite "leer" el ARNm y producir antígenos virales, pequeños fragmentos de la virus que activan el sistema inmunológico. La vacuna contra el cáncer también libera ARNm en pequeñas burbujas, pero el ARNm codifica los antígenos que se encuentran en las células cancerosas, y las burbujas, llamadas nanopartículas lipídicas, pueden concentrarse en el sistema linfático, donde se 'entrenan' las células inmunitarias, de modo que la la respuesta es significativamente más potente. Lo que estamos haciendo ahora es desarrollar la próxima generación de vacunas de ARNm utilizando tecnología de administración de nanopartículas lipídicas, con la capacidad de dirigirse a órganos y tejidos específicos.
Apuntar al sistema linfático nos ayudó a superar muchos de los desafíos que han enfrentado otros en el desarrollo una vacuna contra el cáncer". Qiaobing Xu, Profesor, Ingeniería Biomédica, Universidad Tufts La investigación se informó en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences. Hasta la fecha, se han inscrito más de 20 vacunas contra el cáncer de ARNm en ensayos clínicos, pero, por lo general, gran parte del ARNm termina en el hígado.
Si bien los antígenos producidos en el hígado aún pueden inducir una respuesta inmunitaria, sigue existiendo el riesgo de inflamación del hígado. y daño La respuesta podría ser más efectiva y duradera si una mayor parte de la vacuna se dirigiera al sistema linfático, donde las células B, las células T y otras células del sistema inmunitario se concentran y aprenden a combatir a los intrusos no deseados. Xu y su equipo habían diseñado previamente nanopartículas lipídicas (LNP) que se enfocaban en paquetes de edición de genes para el cerebro y el hígado, así como terapia génica para los pulmones para revertir una condición genética en un modelo de ratón.
La orientación se logra modificando el estructura química de los lípidos que componen las burbujas así como otros aditivos hasta que los investigadores encuentren una combinación que prefiera ir al órgano de interés. En este caso, encontraron un LNP que se concentraba en los ganglios linfáticos después de inyectarlos por vía subcutánea en ratones. Los investigadores creen que los LNP recolectan moléculas del torrente sanguíneo en su superficie, y esas moléculas seleccionadas se unen a receptores específicos en el órgano objetivo.
Se descubrió que los LNP actuales utilizados en la vacuna Pfizer COVID-19 favorecen la entrega al hígado frente al sistema linfático en una proporción de cuatro a uno. El equipo de Tufts revirtió esa selectividad con su novedoso LNP para preferir la administración linfática sobre la hepática en una proporción de tres a uno.
El sistema linfático, que incluye los ganglios linfáticos familiares que a menudo se hinchan durante una infección, es un objetivo importante para las vacunas, porque ahí es donde se adquiere la inmunidad contra un antígeno extraño, o en este caso, un antígeno canceroso. Si uno piensa en el cuerpo como un campo de batalla, contra virus, bacterias, parásitos y tumores, y en las células B y T como soldados, los ganglios linfáticos son el campo de entrenamiento donde las células B y T se entrenan para ser más eficaz contra el enemigo. Un elemento clave de ese entrenamiento es la participación de las células dendríticas y los macrófagos, los "sargentos de instrucción" del sistema inmunitario que introducen los antígenos en las células T y B y ayudan a encenderlas.
Con más vacunas destinadas a los ganglios linfáticos, los investigadores de Tufts descubrieron que la vacuna contra el cáncer fue absorbida por aproximadamente un tercio de las células dendríticas y los macrófagos. Eso es significativamente más que lo que se obtiene con las vacunas convencionales, y más 'sargentos de instrucción' significan más 'soldados' de células B y T entrenados y una respuesta más potente contra los tumores que portan el mismo antígeno que se encuentra en la vacuna. Eso es exactamente lo que encontraron los investigadores.
Los ratones con melanoma metastásico que fueron tratados con la vacuna dirigida a la linfa mostraron una inhibición significativa de los tumores y una tasa del 40 % de respuesta completa, sin tumores, sin recurrencia a largo plazo. cuando se combinó con otra terapia existente que ayuda a evitar que las células cancerosas supriman una respuesta inmunitaria. Todos los ratones que estaban en remisión completa impidieron la formación de nuevos tumores cuando se inyectaron más tarde con células tumorales metastásicas, lo que demuestra que la vacuna contra el cáncer condujo a una excelente memoria inmunológica. "Las vacunas contra el cáncer siempre han sido un desafío porque los antígenos tumorales no siempre se ven tan 'extraños' como los antígenos de virus y bacterias, y los tumores pueden inhibir activamente la respuesta inmunitaria", dijo Jinjin Chen, investigador postdoctoral en la Universidad de Tufts que es parte del equipo de investigación de Qiaobing Xu.
"Esta vacuna contra el cáncer evoca una respuesta mucho más fuerte y es capaz de transportar ARNm para antígenos grandes y pequeños. Esperamos que pueda convertirse en una plataforma universal no solo para vacunas contra el cáncer, sino también para vacunas más eficaces contra virus y otros patógenos.".