Scienziati farmaceutici dell'Università dell'Iowa hanno scoperto che una combinazione di nanoparticelle-vaccino caricata elimina i tumori o prolunga la durata della vita nei topi con tumori del melanoma. L'immagine mostra un tumore del melanoma, con vasi sanguigni e linfatici. La parte ingrandita mostra come le nanoparticelle cariche stimolino le cellule immunitarie a localizzare e combattere il tumore. Credito:laboratorio Aliasger Salem, Università dell'Iowa
I tumori negli esseri umani hanno tutti i tipi di modi per sopravvivere e prosperare:sia le cellule che i tumori si impegnano in mezzi subdoli per deviare, ingannare ed eludere il rilevamento da parte del sistema immunitario del nostro corpo.
Prendi come respingono i vaccini anticancro, per esempio. Le cellule tumorali nel corpo, sia singolarmente che consolidate, si nascondono essenzialmente attraverso le secrezioni chimiche per rimanere mimetizzate agli agenti nei vaccini che altrimenti scatenerebbero un attacco totale da parte del sistema immunitario del corpo. Il fatto che il sistema immunitario del corpo in gran parte non possa "vedere" il cancro è uno dei motivi principali per cui i trattamenti contro il cancro ricorrono a una guerra indiscriminata che uccide allo stesso modo le cellule sane e cancerose.
Gli scienziati farmaceutici dell'Università dell'Iowa potrebbero aver scoperto una nuova strategia per superare le ingegnose difese del cancro. In un nuovo studio, i ricercatori hanno scoperto che le nanoparticelle cariche combinate con un vaccino erano efficaci nell'eliminare i tumori o nell'estendere la durata della vita nei topi cancerosi.
Il nuovo approccio è interessante, sostengono i ricercatori, perché la nanoparticella potrebbe essere prodotta in serie, conservata a temperatura ambiente e somministrata da medici generici per curare una varietà di tumori.
"Questa potrebbe essere una formulazione stabile e pronta all'uso che potrebbe essere disponibile sotto forma di polvere", afferma Ali Salem, l'autore corrispondente dello studio e Lyle e Sharon Bighley Endowed Chair e professore di scienze farmaceutiche presso l'UI College of Pharmacy.
Le nanoparticelle cariche - sfere di diametro compreso tra 100 e 160 nanometri create nel laboratorio di Salem - sono state iniettate attorno ai tumori del melanoma nei topi. Le nanoparticelle agiscono come una sorta di faro, consentendo alle cellule che combattono il melanoma attivate dal vaccino adenovirus di localizzare il tumore e superarne le difese.
In una serie di esperimenti che hanno coinvolto nove topi a cui è stata somministrata la formula del vaccino per l'adenovirus con nanoparticelle, cinque topi sono diventati liberi dal cancro, mentre gli altri quattro sono sopravvissuti per più di 100 giorni, più di tre volte più a lungo di quelli a cui è stato somministrato solo il vaccino e cinque volte più a lungo di quelli dato niente affatto.
"È un nuovo approccio per curare il cancro e far funzionare meglio i vaccini", afferma Salem. "Storicamente, i vaccini non hanno avuto il livello di successo traslazionale che avevano promesso. Questo approccio potrebbe finalmente realizzare la promessa dei vaccini per curare il cancro".
Il vaccino contro l'adenovirus dà il via all'operazione di lotta contro il cancro dell'organismo istruendo una famiglia di cellule immunitarie, chiamate cellule linfocita T citotossiche, a dare il via a missioni di ricerca e distruzione del tumore. Ma i tumori secernono segnali chimici per sembrare non minacciosi, e quindi in gran parte sfuggono al rilevamento. Le nanoparticelle cariche, quando iniettate vicino a un tumore, creano una risposta infiammatoria, simile all'incendio di una casa. I linfociti T, che circolano in giro, vedono le fiamme e si precipitano al sito.
"Le nanoparticelle cationiche creano un'infiammazione localizzata nel sito del tumore", spiega Emad Wafa, ricercatore post-dottorato presso il College of Pharmacy dell'Iowa e coautore dello studio. "Manda un segnale, 'Ehi, vieni qui, abbiamo una situazione qui che deve essere risolta.' Le nanoparticelle sono un'aggiunta fondamentale per aiutare il vaccino a essere efficace."
Altri studi hanno dimostrato il successo dell'utilizzo di una combinazione di un adiuvante, essenzialmente un richiamo del vaccino progettato per stimolare una risposta immunitaria più forte, e un vaccino per localizzare e cancellare i tumori. In uno di questi studi, guidato da Sean Geary, assistente ricercatore nel laboratorio di Salem e coautore di questo studio, i ricercatori hanno iniettato un adiuvante chiamato CpG direttamente nei tumori del topo, che è stato combinato con un vaccino adenovirus per combattere i tumori nei topi. Ma CpG non ha funzionato in modo così efficace in quello studio e non è così facile da produrre in serie.
"Abbiamo un agente sintetico che è più conveniente, è più facile da produrre, è più stabile e sarebbe più facile per un medico impararlo e usarlo, rispetto a un agente a base biologica", afferma Salem, che ha studiato i vaccini per 23 anni. "È un approccio concettualmente diverso."
I risultati sono stati pubblicati online il 20 luglio su Science Advances . Lo studio è intitolato "Le nanoparticelle cationiche migliorano l'infiltrazione del tumore delle cellule T e le risposte immunitarie antitumorali a un vaccino contro il melanoma".
I coautori includono Rasheid Smith, che ha conseguito il dottorato in scienze farmaceutiche dall'Iowa ed è attualmente scienziato senior presso l'azienda farmaceutica Zoetis; Kareem Ebeid, che ha conseguito il dottorato in scienze farmaceutiche dall'Iowa; e Suhaila O. Alhaj-Suliman, che ha conseguito il dottorato in scienze farmaceutiche in Iowa questo mese. + Esplora ulteriormente
