Novi pristup cijepljenju protiv raka

Inženjeri američkog tehnološkog instituta MIT, razvili su novi način pojačavanja odgovora T-stanica na mRNA cjepiva, napredak koji bi mogao dovesti do puno snažnijih cjepiva protiv raka i jače zaštite od zaraznih bolesti.

Većina cjepiva stvara i antitijela i T-stanice koje mogu ciljati antigen cjepiva aktiviranjem stanica koje prezentiraju antigen, poput dendritičnih stanica. U ovoj studiji, istraživači su pojačali odgovor T-stanica novom vrstom "adjuvanta" cjepiva (materijala koji može pomoći u stimulaciji imunološkog sustava). Novi adjuvant sastoji se od molekula mRNA koje kodiraju gene koji uključuju imunološke signalne putove i potiču pojačan odgovor T-stanica.

U studijama na miševima, ovaj mRNA-kodirani adjuvant omogućio je imunološkom sustavu da potpuno iskorijeni većinu tumora, bilo samostalno ili uz dodatak tumorskog antigena. Adjuvant je također pojačao odgovor T-stanica na cjepiva protiv gripe i Covida-19.

„Kada se ove adjuvantne mRNA uključe u cjepiva, broj T-stanica usmjerenih na antigen znatno se povećava. Ove T-stanice igraju važnu ulogu u imunološkom odgovoru, pomažući u uklanjanju virusom zaraženih stanica ili, u slučaju raka, ubijajući stanice raka“, kaže Daniel Anderson, profesor na Odjelu za kemijsko inženjerstvo MIT-a i član MIT-ovog Koch instituta za integrativno istraživanje raka i Instituta za medicinsko inženjerstvo i znanost.

Cjepiva koja stimuliraju imunološki sustav tijela da napadne tumore pokazala su se obećavajućima u kliničkim ispitivanjima, a nekolicina ih je odobrena od strane FDA za određene vrste raka. Kod nekih pacijenata ova cjepiva stimuliraju snažan odgovor, ali kod drugih slab odgovor ne uspijeva ubiti stanice raka.

Tim MIT-MGH želio je pronaći način da pojača te imunološke odgovore. Jedan od načina za to je da se zajedno s cjepivom daju molekule koje stimuliraju imunološki sustav, a koje se nazivaju citokini. Međutim, citokini mogu previše stimulirati imunološki sustav, što dovodi do potencijalno ozbiljnih nuspojava.

Kao alternativni pristup, istraživači su odlučili isporučiti lance mRNA koji kodiraju dva gena, IRF8 i NIK, koji su uključeni u prezentaciju antigena i mogu prebaciti imunološke stanice u aktivnije stanje.

NIK je enzim koji aktivira signalni put uključen u imunitet i upalu, dok je IRF8 transkripcijski faktor koji pomaže programirati dendritične stanice, posebno podskupinu nazvanu cDC1, koje su posebno učinkovite u aktiviranju T stanica. Ove stanice koje prezentiraju antigen mogu probaviti strane antigene i prezentirati ih T stanicama, stimulirajući T stanice da pokrenu imunološki odgovor protiv antigena.

Istraživači su mRNA pakirali u lipidne nanočestice slične onima koje se koriste za isporuku mRNA cjepiva protiv Covida, ali s drugačijim kemijskim sastavom koji potiče njihovu isporuku u slezenu nakon intravenske injekcije.

Unutar slezene, čestice susreću stanice koje prezentiraju antigen, uključujući dendritične stanice. Unutar 24 sata, te stanice počinju eksprimirati IRF8 i NIK, a oba ova puta pomažu dendritičkim stanicama da sazriju i aktiviraju se kako bi mogle pokrenuti antitumorski odgovor.

Tijekom nekoliko dana do tjedan dana, populacija T-stanica se širi. Ove T-stanice, zajedno s drugim imunološkim stanicama poput prirodnih stanica ubojica (NK), tada mogu prepoznati i napasti tumore.

Istraživači su testirali mRNA koje remodeliraju imunološki sustav u nekoliko mišjih modela raka, uključujući agresivni rak mokraćnog mjehura, karcinom debelog crijeva, melanom i metastatski rak pluća. U gotovo svim tim miševima, ubrizgana mRNA stimulirala je snažan odgovor T-stanica koji je značajno usporio rast tumora i u mnogim slučajevima potpuno iskorijenio tumore. To se događalo čak i kada miševi nisu primili cjepivo protiv specifičnog antigena raka. Kada su ga primili, odgovor je bio još jači.

mRNA adjuvant također je pojačao imunološki odgovor na imunoterapijske lijekove zvane inhibitori blokade kontrolnih točaka. Ti lijekovi, koji djeluju uklanjanjem kočnice koju tumorske stanice stavljaju na T stanice, odobreni su od strane FDA za liječenje nekoliko vrsta raka. Ovi lijekovi ne djeluju kod svih pacijenata, ali njihova kombinacija s mRNA adjuvantom cjepiva mogla bi ponuditi način da budu učinkovitiji, kažu istraživači.

Istraživači su također istraživali može li njihov novi adjuvant pojačati imunološki odgovor na cijepljenje protiv virusne infekcije. Kada su isporučili mRNA čestice zajedno s cjepivima protiv Covida ili gripe, otkrili su da je cjepivo generiralo 10 do 15 puta jači odgovor T-stanica kod miševa.

Istraživači sada planiraju testirati ovaj pristup na dodatnim životinjskim modelima, u nadi da će ga razviti za upotrebu kod raka i zaraznih bolesti.