A nova abordagem para o desenvolvimento de vacinas contra o câncer poderia tornar as imunoterapias mais eficazes na leucemia mieloide aguda

A leucemia mieloide aguda (LMA) é um tipo de câncer do sangue que se forma na medula mole dos ossos, normalmente atacando células que de outra forma formariam o componente-chave do sistema de imunodefesa do corpo, os glóbulos brancos.

Em um novo estudo publicado em Avanços de Sanguepesquisadores do Hubbell Lab da Escola Pritzker de Engenharia Molecular da UChicago criaram uma nova abordagem para desenvolver vacinas contra o câncer in-situ que poderiam aumentar a eficácia das imunoterapias na LMA e outros tipos de câncer no sangue.

“Estamos tentando criar abordagens de vacinas contra o câncer que possam ser mais facilmente escalonadas e aplicadas, em outras palavras, um tipo de vacina que funcione com vários tipos de câncer”, disse o Prof. Jeffrey Hubbell, professor Eugene Bell em Engenharia de Tecidos. na PME.

Proteção poderosa contra ataques de patógenos

A vacinação é um método bem conhecido para prevenir doenças causadas por uma variedade de patógenos, como bactérias e vírus. Funciona expondo uma pequena parte do patógeno – geralmente uma proteína – ao sistema imunológico, para que as células imunológicas sejam preparadas para combater os patógenos que chegam.

Nosso sistema imunológico não apenas nos protege contra ataques de patógenos, mas também contra quaisquer alterações anormais que ocorram no corpo. Por exemplo, as células imunológicas podem identificar proteínas mutantes anormais ou células cancerígenas e eliminá-las do sistema. Assim, a vacinação contra o cancro emergiu como uma ferramenta poderosa para aproveitar o sistema imunitário no tratamento do cancro.

Algumas vacinas funcionam prevenindo o desenvolvimento de cancros específicos, como a vacina contra o vírus do papiloma humano (HPV), que protege contra um vírus que pode causar cancro do colo do útero. Outras vacinas são vacinas terapêuticas, o que significa estimular a imunidade para atacar os cancros existentes. Esta nova pesquisa se enquadra na última categoria.

Do ponto de vista imunológico, o câncer muitas vezes pode aparecer exatamente como um tecido saudável, de modo que o sistema imunológico nem sempre inicia uma resposta contra ele espontaneamente, disse Anna Slezak, doutoranda em Engenharia Molecular da Pritzker, a primeira autora do artigo.

Slezak, que também é membro associado estagiário do Centro Compreensivo de Câncer de Medicina da Universidade de Chicago, está tentando identificar diferenças importantes nas células cancerosas para que esses atributos únicos possam ser direcionados para impulsionar uma resposta imunológica específica contra as células cancerígenas, em oposição aos tecidos saudáveis. .

Os alvos das células imunológicas, ou antígenos, são geralmente as proteínas mutadas das células cancerígenas. Durante muitos anos, os cientistas sequenciaram amostras de biópsias de tumores para identificar proteínas-alvo que podem ser usadas para desenvolver vacinas. Esta abordagem baseada no conhecimento pode ser muito útil na produção de vacinas personalizadas, mas torna-se um processo trabalhoso.

Explorando características únicas das células cancerígenas

Recentemente, a equipe de Hubbell aproveitou uma característica única das células cancerígenas para desenvolver uma vacina generalizada contra o câncer. As células tumorais, ao contrário das células saudáveis, têm moléculas de cisteína desemparelhados nas suas superfícies, como resultado da desregulação metabólica e enzimática. Estas cisteínas não emparelhadas fornecem uma característica química enriquecida com células tumorais que pode ser explorada para direcionar o seu material especificamente para as células cancerígenas.

Anexar um adjuvante, geralmente um medicamento ou substância química, ao material que marca os tióis livres pode aumentar a resposta imunológica e transformar a própria célula tumoral na vacina, simplesmente injetando o material no sangue.

“Nosso material se liga especificamente a esses tióis livres e pode ligar covalentemente nosso adjuvante à célula tumoral, aos restos tumorais, a qualquer que seja o tiol ligado”, disse Slezak. Esta é uma forma de marcar células cancerígenas ou restos de células cancerígenas moribundas no sangue circulante para reconhecimento imunológico e desencadear imunidade às suas proteínas mutadas.

A construção também contém manose, um tipo de grupo de açúcar e um agonista do receptor Toll-like-7 (TLR-7). Os grupos de manose ajudam a transportar os detritos para as células apresentadoras de antígenos (APCs) que residem no fígado e no baço, e o TLR-7 é necessário para a ativação do sistema imunológico. Uma vez que as APCs engolfam a construção, elas desencadeiam uma resposta imune mediada por TLR-7 contra os detritos ou células cancerígenas.

A quimioterapia aumenta os efeitos da vacina contra o câncer

Para gerar uma resposta mais eficaz, os pesquisadores combinaram a administração da vacina com o tratamento com citarabina, uma quimioterapia comumente administrada em pacientes com LMA.

“As terapias combinadas são difíceis de desenvolver, mas tendem a ser mais eficazes do que as monoterapias”, disse Hubbell.

Neste estudo, o tratamento combinado com citarabina em dose baixa aumentou significativamente a taxa de sobrevivência após administração intravenosa da vacina. Como esta abordagem vacinal não tem como alvo nenhuma proteína específica do câncer, os autores do estudo disseram que ela pode ter aplicabilidade em outras doenças malignas hematológicas.

“As pessoas já tentaram esse conceito antes, usando anticorpos para atingir a célula tumoral em vez do polímero, como um conjugado anticorpo-droga ou um conjugado anticorpo-adjuvante”, disse Hubbell. “Mas aqui estamos chegando a uma abordagem que não requer um anticorpo direcionado. Essa é uma grande vantagem sobre o que foi tentado antes neste conceito de adjuvante direcionado às células tumorais.”

O trabalho futuro do laboratório Hubbell se concentrará na química de novas vacinas, particularmente fazendo perguntas sobre que tipo de adjuvante imunológico ou outras moléculas podem ser ligadas ao material que marca as células cancerígenas para produzir resultados emocionantes em tratamentos contra o câncer. Os pesquisadores observam que há muito mais trabalho pré-clínico necessário antes que a abordagem esteja pronta para testes clínicos.