Ένα εξατομικευμένο εμβόλιο με βάση έναν τροποποιημένο, αβλαβή βακτηριοφάγο περιόρισε την ανάπτυξη όγκων σε ποντίκια. Ερευνητές του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Μασαχουσέτης (MIT) δημιούργησαν νανοσωματίδια που μεταφέρουν μια εξατομικευμένη δόση καρκινικών αντιγόνων και μπορούν να προκαλέσουν ισχυρή ανοσοαπόκριση κατά των όγκων, όπως έδειξαν τα πειράματα.
Ο βασικός φορέας του εμβολίου είναι ο βακτηριοφάγος M13, που σχηματίζει μια νανοΐνα η οποία μπορεί να επικαλυφθεί με καρκινικά αντιγόνα. Ελέγχοντας με ακρίβεια την πυκνότητα αυτών των πρωτεϊνών, οι ερευνητές κατάφεραν να δημιουργήσουν ένα εμβόλιο που αποτρέπει την ανάπτυξη όγκων σε ποντίκια. Η δυνατότητα ρύθμισης της πυκνότητας θα μπορούσε να επιτρέψει την προσαρμογή των σωματιδίων με διαφορετικά αντιγόνα, ανάλογα με τα χαρακτηριστικά του όγκου κάθε ασθενούς.
Πώς τροποποιήθηκε η δομή του ιού
Ο M13 αποτελείται από έναν μονό κλώνο DNA, που περιβάλλεται από ένα πρωτεϊνικό περίβλημα, το «καψίδιο», το οποίο σχηματίζει τη νανοΐνα από ιικές πρωτεΐνες. Για το εμβόλιο, οι ερευνητές τροποποίησαν μία από αυτές τις πρωτεΐνες, την pVIII, προσδέτοντας ένα αντιγόνο στο άκρο της, κάτι που επιτυγχάνεται με την προσθήκη του γονιδίου του αντιγόνου στο DNA του ιού.
Καθοριστικός ήταν ο έλεγχος του αριθμού των πρωτεϊνών με αντιγόνα στην επιφάνεια της νανοΐνας. Η ομάδα διαπίστωσε ότι η προσθήκη ενός ή δύο αρνητικά φορτισμένων αμινοξέων στην pVIII αύξανε την πυκνότητα των αντιγόνων, ενώ μια γενετική μετάλλαξη που επιβράδυνε την παραγωγή τους επέτρεπε περαιτέρω ρύθμιση. Έτσι δημιουργήθηκαν σωματίδια που εμφάνιζαν το μοντέλο αντιγόνου SIINFEKL σε πυκνότητες από 6% έως 70%.
Στα ποντίκια, το εμβόλιο με πυκνότητα 35% παρείχε μεγαλύτερη προστασία από εκείνο με 6%. Τα ζώα που έλαβαν το εμβόλιο υψηλότερης πυκνότητας είχαν μειωμένη πιθανότητα ανάπτυξης όγκων μετά την έκθεσή τους σε κύτταρα μελανώματος με το ίδιο αντιγόνο, και παρουσίασαν αυξημένη παραγωγή Τ-λεμφοκυττάρων που στόχευαν την πρωτεΐνη. Τα δενδριτικά κύτταρα, που συμβάλλουν στην ενεργοποίηση των Τ-λεμφοκυττάρων, προσλάμβαναν ευκολότερα τα σωματίδια με υψηλότερη πυκνότητα.
Δοκιμές σε όγκους του παχέος εντέρου
Η ομάδα εστίασε και στο αντιγόνο ADPGK, ένα νεοαντιγόνο που εντοπίζεται ειδικά σε όγκους του παχέος εντέρου, σε μοντέλο ποντικού. Τα νεοαντιγόνα είναι πρωτεΐνες που προκύπτουν από αλλαγές στα καρκινικά κύτταρα και βοηθούν το ανοσοποιητικό να διακρίνει τους όγκους από τους υγιείς ιστούς. Και σε αυτή τη δοκιμή, τα ποντίκια με το εμβόλιο υψηλότερης πυκνότητας είχαν σημαντικά μικρότερη πιθανότητα ανάπτυξης όγκων του παχέος εντέρου, εύρημα που υποδηλώνει ότι η τεχνολογία θα μπορούσε να προσαρμοστεί σε διαφορετικές πρωτεΐνες που συνδέονται με συγκεκριμένους τύπους καρκίνου.
Διαπιστώθηκε επίσης ότι ο M13 μπορεί να ενισχύσει την ανοσολογική απόκριση: το μονόκλωνο DNA του ενεργοποιεί την οδό TLR9, που διεγείρει την έμφυτη ανοσία. Τροποποιώντας τη γενετική αλληλουχία του ιού, οι ερευνητές μπορούν να ελέγχουν και αυτή τη δράση, οπότε ενδέχεται να μην απαιτείται ξεχωριστό συστατικό για την ενίσχυση της απόκρισης.
Μια ευέλικτη πλατφόρμα
Ο αρθρωτός σχεδιασμός επιτρέπει την αντικατάσταση ενός αντιγόνου με άλλο, ώστε να στοχεύονται διαφορετικοί τύποι όγκων. Μακροπρόθεσμα, η προσέγγιση θα μπορούσε να συμβάλει σε εμβόλια προσαρμοσμένα στα μοριακά χαρακτηριστικά του καρκίνου κάθε ασθενούς. Η νέα μελέτη βασίζεται σε προηγούμενη έρευνα της ίδιας ομάδας, που είχε εξετάσει τη χρήση νανοεμβολίων με βάση τον M13 για τη θεραπεία υπαρχόντων όγκων σε ποντίκια. Τώρα οι ερευνητές επικεντρώθηκαν κυρίως στην ικανότητα του εμβολίου να αποτρέπει την ανάπτυξη όγκων.
Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Advanced Healthcare Materials». Η τεχνολογία βρίσκεται ακόμη σε προκλινικό στάδιο: θα χρειαστούν περαιτέρω μελέτες για να διαπιστωθεί αν μπορεί να χρησιμοποιηθεί με ασφάλεια και αποτελεσματικότητα σε ήδη αναπτυγμένους καρκίνους, και αν τα ενθαρρυντικά αποτελέσματα στα ποντίκια μπορούν να επιβεβαιωθούν και στον άνθρωπο.
Επιμέλεια: Συντακτική ομάδα
