Cercetătorii identifică căi imune surprinzătoare pentru vaccinurile anti-cancer cu ARNm
Începerea utilizării vaccinurilor cu ARNm împotriva SARS-CoV-2 în 2020 a schimbat cursul pandemiei COVID-19. Acum, tehnologia premiată cu Nobel este adaptată în lupta împotriva cancerului, cu vaccinuri cu ARNm aflate în teste clinice pentru melanom, cancer pulmonar cu celule mici și cancer vezical, printre altele, deschizând astfel noi modalități de prevenire și tratament al bolii.
Cercetătorii presupuneau că un anumit subtip de celule imune era necesar pentru ca vaccinarea cu ARNm să activeze sistemul imunitar. Însă, o echipă de la Washington University School of Medicine din St. Louis a demonstrat într-un nou studiu efectuat pe șoareci că, chiar și în absența acestor celule, vaccinul cu ARNm generează răspunsuri puternice de distrugere a cancerului. Aceasta deoarece au descoperit că un „cousin” al acestui subtip de celule imune poate, de asemenea, să stimuleze activitatea imunității anti-tumorale – o constatare neașteptată având în vedere că acest subtip înrudit nu este implicat în răspunsurile la alte vaccinuri.
Rezultatele studiului sunt publicate pe 15 aprilie în revista Nature, oferind o înțelegere mai profundă a modului în care sistemul imunitar reacționează la vaccinarea cu ARNm și ghidând designul optim al unui vaccin anti-cancer.
Există un interes considerabil în aplicarea abordărilor vaccinurilor cu ARNm utilizate în timpul pandemiei COVID-19 pentru a induce imunitatea anti-tumorală. Prin analizarea celulelor imune implicate și modul în care acestea coordonează răspunsul, cercetătorii oferă dezvoltatorilor de vaccinuri informații mecanistice suplimentare de luat în considerare în scopul optimizării acestor vaccinuri împotriva proteinelor tumorale.
Vaccinurile cu ARNm funcționează prin livrarea de instrucțiuni, sub formă de biomolecule ARNm, pentru ca celulele imune să producă bucăți de proteină care declanșează sistemul imunitar să distrugă celulele care prezintă aceste proteine. Celulele dendritice, care produc aceste bucăți de proteină din instrucțiunile ARNm, iar celulele T – un alt tip de celule imune – sunt cele care caută și distrug. Vaccinurile cu ARNm pot fi concepute pentru a genera bucăți de proteină unice pentru o tumoră, astfel încât celulele T să elimine acele celule canceroase.
cDC1, un tip clasic de celule dendritice de tip 1, este cunoscut de mult timp ca fiind un profesor eficient, pregătind celulele T să atace celulele infectate de un virus. Totuși, se știe mai puțin despre modul în care celulele T devin activate după vaccinarea cu ARNm, fie împotriva unui virus, fie a unei tumori. În colaborare cu coautorul studiului, William E. Gillanders, echipa a utilizat modele de șoareci care nu aveau cDC1 sau un subtip celular înrudit cunoscut sub numele de cDC2 pentru a determina rolul diferitelor grupuri de celule dendritice în pregătirea celulelor T după vaccinarea cu ARNm împotriva cancerului.
În cadrul cercetării, oamenii de știință au descoperit că șoarecii imunizați cu un vaccin cu ARNm au generat răspunsuri puternice ale celulelor T chiar și în absența cDC1. În plus, au constatat că șoarecii imunizați fără cDC1 au fost capabili să elimine tumorile de sarcom – cancere care se dezvoltă în țesuturi conjunctive precum grăsimea, mușchii, nervii, vasele de sânge, oasele și cartilajul. Aceasta a indicat că o altă celulă trebuie să stimuleze răspunsul celulelor T.
Studiul a relevat că cDC2 contribuie, de asemenea, la generarea unui răspuns imunitar din partea celulelor T și la prevenirea creșterii tumorale. De asemenea, s-a constatat că celulele T activate de cDC1 și cDC2 prezentau fiecare „amprente” moleculare ușor diferite. Aceste diferențe ar putea ajuta oamenii de știință să proiecteze versiuni mai bune ale vaccinurilor în viitor.
În mod similar, șoarecii imunizați care nu aveau cDC2 și cei care aveau ambele subtipuri celulare au generat un răspuns imunitar și au respins creșterea tumorii, demonstrând că vaccinarea cu ARNm folosește ambele subtipuri de celule dendritice pentru a combate cancerul.
O investigație suplimentară a cDC2 a sugerat că acestea activează celulele T printr-un proces de externalizare care depinde de alte celule pentru a utiliza instrucțiunile ARNm pentru a produce proteina, a tăia și a prezenta fragmente mici pe suprafața sa. Odată ce proteina este procesată și prezentată, acele celule transferă complexul de membrană care reține fragmentele la cDC2 pentru a interacționa cu celulele T – printr-un proces deja cunoscut sub numele de „cross dressing”.
„Această lucrare descoperă o nouă modalitate prin care vaccinurile cu ARNm angajează sistemul imunitar – prin cDC1 și cDC2 – care ajută la explicarea puterii lor și oferă cercetătorilor ținte concrete pentru a face viitoarele vaccinuri anti-cancer cu ARNm mai eficiente”, a declarat Gillanders. „Aceasta ar putea îmbunătăți formularea și dozarea vaccinului, explicând potențial de ce unii pacienți răspund mai bine la vaccinuri decât alții și ghidând strategiile pentru a face vaccinurile mai eficiente.”
