I ricercatori dell'UT Southwestern Medical Center hanno sviluppato un'immunoterapia vaccinale con nanoparticelle unica nel suo genere che si rivolge a diversi tipi di cancro.

Il nanovaccino è costituito da antigeni tumorali - proteine ​​tumorali che possono essere riconosciute dal sistema immunitario - all'interno di una nanoparticella polimerica sintetica. I vaccini a nanoparticelle rilasciano minuscole particelle che stimolano il sistema immunitario a innescare una risposta immunitaria. L'obiettivo è aiutare il corpo delle persone a combattere il cancro.

"Ciò che rende unico il nostro design è la semplicità della composizione a singolo polimero che può fornire con precisione antigeni tumorali alle cellule immunitarie stimolando l'immunità innata. Queste azioni si traducono in una produzione sicura e robusta di cellule T tumore-specifiche che uccidono le cellule tumorali, " ha detto il dottor Jinming Gao, un professore di farmacologia e otorinolaringoiatria in Harold C. Simmons Comprehensive Cancer Center di UT Southwestern.

Uno studio che delinea questa ricerca, pubblicato online oggi in Nanotecnologia della natura , ha riferito che il nanovaccino ha avuto efficacia antitumorale in più tipi di tumore nei topi.

La ricerca è stata una collaborazione tra i laboratori di studio degli autori senior Dr. Gao e Dr. Zhijian "James" Chen, Professore di Biologia Molecolare e Direttore del Centro di Ricerca sull'Infiammazione. Il Centro è stato istituito nel 2015 per studiare come il corpo percepisce l'infezione e per sviluppare approcci per sfruttare questa conoscenza per creare nuovi trattamenti per l'infezione, disturbi immunitari, e autoimmunità.

I vaccini tipici richiedono che le cellule immunitarie raccolgano gli antigeni tumorali in un "sistema di deposito" e quindi viaggino verso gli organi linfoidi per l'attivazione delle cellule T, ha detto il dottor Gao. Anziché, i vaccini a nanoparticelle possono viaggiare direttamente ai linfonodi del corpo per attivare le risposte immunitarie specifiche del tumore.

"Affinché i vaccini a nanoparticelle funzionino, devono fornire antigeni a compartimenti cellulari adeguati all'interno di cellule immunitarie specializzate chiamate cellule presentanti l'antigene e stimolare l'immunità innata, " ha detto il dottor Chen, anche un ricercatore dell'Howard Hughes Medical Institute e titolare della George L. MacGregor Distinguished Chair in Biomedical Science. "Il nostro nanovaccino ha fatto tutte queste cose".

In questo caso, il nanovaccino sperimentale UTSW funziona attivando una proteina adattatrice chiamata STING, che a sua volta stimola il sistema di difesa immunitario del corpo per scongiurare il cancro.

Gli scienziati hanno esaminato una varietà di modelli di tumore nei topi:melanoma, cancro del colon-retto, e tumori della cervice correlati all'HPV, testa, collo, e regioni anogenitali. Nella maggior parte dei casi, il nanovaccino ha rallentato la crescita del tumore e ha allungato la vita degli animali.

Altre tecnologie vaccinali sono state utilizzate nell'immunoterapia del cancro. Però, sono solitamente complessi - costituiti da batteri vivi o stimolanti biologici multiplex, ha detto il dottor Gao. Questa complessità può rendere la produzione costosa e, in alcuni casi, portare a tossicità immuno-correlate nei pazienti.

Con l'emergere di nuovi strumenti di nanotecnologia e una maggiore comprensione della somministrazione di farmaci polimerici, Il dottor Gao ha detto, il campo dei vaccini a nanoparticelle è cresciuto e ha attirato un intenso interesse da parte del mondo accademico e dell'industria nell'ultimo decennio.

"I recenti progressi nella comprensione dell'immunità innata e adattativa hanno anche portato a più collaborazioni tra immunologi e nanotecnologi, " ha detto il dottor Chen. "Queste partnership sono fondamentali per promuovere il rapido sviluppo di nuove generazioni di nanovaccini".

Il team investigativo sta ora lavorando con i medici dell'UT Southwestern per esplorare i test clinici dei nanovaccini attivanti STING per una varietà di indicazioni sul cancro. La combinazione di nanovaccini con radiazioni o altre strategie di immunoterapia come "l'inibizione del checkpoint" può aumentare ulteriormente la loro efficacia antitumorale.