Υποσχέσεις από εμβόλιο νανοσωματιδίων για την πρόληψη καρκίνων σε ποντίκια

Μια μελέτη που διεξήχθη από ερευνητές του Πανεπιστημίου της Μασαχουσέτης στο Άμχερστ αποκαλύπτει ότι το εμβόλιο που βασίζεται σε νανοσωματίδια μπορεί να αποτρέψει αποτελεσματικά τον καρκίνο του μελανώματος, του παγκρέατος και τον τριπλά αρνητικό καρκίνο του μαστού σε ποντίκια. Στην πραγματικότητα, ποσοστά έως και 88% των εμβολιασμένων ποντικών παρέμειναν χωρίς όγκους, ανάλογα με τον τύπο του καρκίνου, ενώ το εμβόλιο μείωσε και σε ορισμένες περιπτώσεις πλήρως εμπόδισε την εξάπλωση της νόσου.

Μηχανισμός δράσης του εμβολίου

Η ερευνητική ομάδα σχεδίασε αυτά τα νανοσωματίδια ώστε να ενεργοποιούν το ανοσοποιητικό σύστημα μέσω μιας πολυδιάστατης ενεργοποίησης που συνδυάζεται με συγκεκριμένα αντιγόνα καρκίνου. Αυτό επιτρέπει την πρόληψη της ανάπτυξης όγκων με εντυπωσιακά ποσοστά επιβίωσης. Η Prabhani Atukorale, βοηθός καθηγητής βιοϊατρικής μηχανικής στο Riccio College of Engineering του UMass Amherst και κύρια συγγραφέας της μελέτης, είχε προηγουμένως δείξει ότι ο καινοτόμος σχεδιασμός φαρμάκων με βάση νανοσωματίδια μπορεί να μειώσει και να απομακρύνει τους καρκινικούς όγκους σε ποντίκια. Τώρα, αποδεικνύει ότι μπορεί να λειτουργήσει και προληπτικά.

Αποτελέσματα και προοπτικές

Η πρώτη δοκιμή συνδύασε το σύστημα νανοσωματιδίων με καλά χαρακτηρισμένα πεπτίδια μελανώματος, που λειτουργούν ως αντιγόνα. Η φόρμουλα ενεργοποίησε τα Τ κύτταρα, προετοιμάζοντάς τα να αναγνωρίσουν και να επιτεθούν σε αυτόν τον τύπο καρκίνου. Τρεις εβδομάδες αργότερα, τα ποντίκια εκτέθηκαν σε κύτταρα μελανώματος. Το 80% των ποντικών που εμβολιάστηκαν με αυτή την «υπερ-ενισχυτική» μέθοδο παρέμειναν χωρίς όγκους και επιβίωσαν μέχρι την ολοκλήρωση της μελέτης, που διήρκεσε 250 ημέρες. Αντίθετα, όλα τα ποντίκια που εμβολιάστηκαν με παραδοσιακά εμβόλια ή που δεν εμβολιάστηκαν ανέπτυξαν όγκους και κανένα δεν επιβίωσε περισσότερο από 35 ημέρες.

Το εμβόλιο προστάτευσε επίσης από την εξάπλωση του καρκίνου στους πνεύμονες. Όταν τα ποντίκια εκτέθηκαν σε κύτταρα μελανώματος συστηματικά, κανένα από τα εμβολιασμένα με νανοσωματίδια ποντίκια δεν ανέπτυξε πνευμονικούς όγκους, ενώ όλα τα υπόλοιπα ποντίκια παρουσίασαν όγκους.

«Η μετάσταση είναι ο μεγαλύτερος κίνδυνος για τον καρκίνο», δηλώνει η Atukorale. «Η πλειονότητα των θανάτων από όγκους οφείλεται σε μεταστάσεις, και αυτό είναι ένα σοβαρό εμπόδιο για την έρευνα σε δύσκολα προσβάσιμους καρκίνους, όπως το μελάνωμα και ο καρκίνος του παγκρέατος.»

Η Atukorale περιγράφει αυτή τη διαδικασία ως «ανοσολογική μνήμη». «Αυτό είναι ένα πραγματικό πλεονέκτημα της ανοσοθεραπείας, καθώς η μνήμη δεν διατηρείται μόνο τοπικά, αλλά και συστηματικά, γεγονός που είναι πολύ σημαντικό», προσθέτει. «Το ανοσοποιητικό σύστημα εκτείνεται σε όλη την γεωγραφία του σώματος.»

Αυτή η πρώτη δοκιμή έγινε χρησιμοποιώντας ένα εμβόλιο με καλά χαρακτηρισμένα αντιγόνα που ταίριαζαν με τον τύπο του καρκίνου. Ωστόσο, η ανάπτυξη αντιγόνων προσαρμοσμένων σε διαφορετικούς καρκίνους απαιτεί ολόκληρη αλληλουχία γονιδιώματος ή σύνθετο βιοπληροφορικό έλεγχο. Έτσι, για το δεύτερο μέρος της μελέτης, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν νεκρά καρκινικά κύτταρα που προήλθαν απευθείας από τη μάζα του όγκου, γνωστά ως λυσάτες όγκων. Μετά τον εμβολιασμό με το εμβόλιο λυσάτης νανοσωματιδίων, τα ποντίκια εκτέθηκαν σε κύτταρα μελανώματος, παγκρεατικού αδενοκαρκινώματος ή τριπλά αρνητικού καρκίνου του μαστού.

Τα ποσοστά απόρριψης όγκων ήταν εντυπωσιακά: το 88% των ποντικών για τον καρκίνο του παγκρέατος, το 75% για τον καρκίνο του μαστού και το 69% για το μελάνωμα απέρριψαν τους όγκους. Από αυτά τα ποντίκια που δεν είχαν όγκους και είχαν εμβολιαστεί με νανοσωματίδια, όλα παρέμειναν χωρίς όγκους όταν οι ερευνητές δοκίμασαν αν ο καρκίνος θα μετασταθεί, δίνοντάς τους συστηματική έκθεση.

«Οι ειδικές για τον όγκο αποκρίσεις των Τ κυττάρων που είμαστε σε θέση να δημιουργήσουμε είναι το κλειδί πίσω από το όφελος επιβίωσης», δηλώνει ο Griffin Kane, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο UMass Amherst και πρώτος συγγραφέας της μελέτης. «Η έντονη ενεργοποίηση του ανοσοποιητικού συστήματος είναι δυνατή χάρη στον συγκεκριμένο σχεδιασμό του εμβολίου με νανοσωματίδια.»