Sviluppata, e testata su modelli animali, una promettente piattaforma in grado di potenziare la risposta immunitaria e migliorare l’efficacia dei vaccini antitumorali
Grazie alla possibilità di addestrare le cellule immunitarie a riconoscere ed eliminare le cellule cancerose, negli ultimi anni la vaccinazione è emersa come un’interessante frontiera nello sviluppo di terapie antitumorali efficaci. Tuttavia, un ostacolo allo sviluppo di questa tecnologia è rappresentato dall’identificazione di adiuvanti efficaci. Un nuovo studio, pubblicato ad ottobre sulla rivista Cell Report Medicine, presenta un sistema di nanoparticelle lipidiche “super-adiuvanti”, in grado di migliorare in modo significativo la risposta immunitaria alle cellule tumorali. Lo studio, per ora, ha mostrato efficacia in modelli murini di melanoma, tumore del pancreas e carcinoma mammario triplo negativo.
Tradizionalmente, i vaccini sono composti da due elementi fondamentali: un antigene, ossia la parte del patogeno (o della cellula tumorale) che il sistema immunitario deve riconoscere, e un adiuvante, una sostanza che ne potenzia l’efficacia stimolando la risposta immunitaria dell’organismo. Quando i vaccini non riescono a promuovere una segnalazione abbastanza forte da indurre il sistema immunitario a reagire, si ottengono risposte subottimali, che non sono né durature né efficaci. Questo accade soprattutto in malattie complesse come il cancro, che sfuggono alla sorveglianza immunitaria. Per questo, la necessità di adiuvanti potenti, ma altrettanto sicuri, rappresenta un punto cruciale per lo sviluppo di vaccini diretti contro i tumori. Negli ultimi anni, sono stati molti gli sforzi per sviluppare degli adiuvanti efficaci, ma con scarsi risultati. In questo nuovo studio, i ricercatori dell’Università del Massachusetts hanno utilizzato le più recenti tecniche di ingegneria dei nanomateriali per colmare questa lacuna. Hanno, infatti, creato e testato un sistema di nanoparticelle lipidiche “a doppio adiuvante” - chiamato super-adiuvante - capace di stimolare una risposta immunitaria particolarmente forte quando somministrato insieme ad antigeni tumorali o a frammenti di cellule cancerose, e progettato per raggiungere in modo mirato i linfonodi (gli organi da cui ha inizio la risposta immunitaria).
Il segreto di queste nanoparticelle sta nel loro design: riescono a racchiudere e rilasciare in modo controllato due adiuvanti, hanno dimensioni ridotte, che ne facilitano il passaggio verso i linfonodi, mentre il rivestimento esterno le rende stabili e solubili, evitando che si aggreghino o creino effetti indesiderati nei tessuti. Nel dettaglio, le nanoparticelle lipidiche sviluppate racchiudono due molecole che attivano in modo sinergico le vie STING e TLR4, fondamentali per l’attivazione della risposta immunitaria innata (la prima linea di difesa non specifica del corpo, presente dalla nascita). In questo modo, favoriscono la produzione coordinata di citochine, molecole in grado di risvegliare le cellule immunitarie. Nei test di laboratorio, le nanoparticelle a doppio adiuvante hanno mostrato risultati promettenti: migliorano la capacità del sistema immunitario di riconoscere e presentare gli antigeni, raggiungono efficacemente i linfonodi e potenziano l’attività delle cellule T e B specifiche contro il tumore, aumentando le probabilità di restare liberi da malattia dopo la vaccinazione. I risultati dello studio mostrano che le nanoparticelle “super-adiuvanti” sono molto versatili, in quanto funzionano bene sia quando vengono somministrate insieme a proteine tumorali specifiche, sia quando vengono usate con miscele di frammenti di cellule cancerose.
Dopo lo sviluppo delle nanoparticelle e il loro studio in vitro, i ricercatori le hanno testate in modelli animali, in particolare nei topi. Nel modello murino di melanoma, la combinazione di proteine tumorali (peptidi) e nanoparticelle a doppio adiuvante, somministrata sotto cute, ha stimolato una forte risposta dei linfociti detti T CD8+, fondamentali nell’immunità contro i tumori. Il risultato è stato rilevante, in quanto i topi trattati con questa formulazione hanno controllato il tumore a lungo termine e sono sopravvissuti tutti, a differenza di quelli che avevano ricevuto vaccini con adiuvanti tradizionali. Inoltre, una volta “allenato”, il loro sistema immunitario è stato in grado di respingere anche una nuova esposizione al tumore. Usando, invece, il lisato di cellule tumorali (una miscela che contiene molti antigeni diversi) le nanoparticelle hanno stimolato una risposta immunitaria ampia e coordinata non solo da parte delle cellule T, ma anche di linfociti B, addetti alla produzione di anticorpi.
La piattaforma, inoltre, ha confermato di funzionare in diversi modelli di tumore aggressivo (oltre al melanoma, anche il carcinoma pancreatico e il carcinoma mammario triplo negativo), con tassi di rigetto tumorale molto elevati (dal 69% all’88% dei casi). Tutti gli animali che avevano eliminato il primo tumore sono rimasti protetti anche in una seconda esposizione. Un ruolo cruciale è stato attribuito all’attività degli interferoni di tipo I, citochine che agiscono come veri e propri amplificatori della risposta immunitaria.
In sintesi, le nanoparticelle “super-adiuvanti” funzionano come un sofisticato sistema di comunicazione per il nostro sistema immunitario: portano il segnale d’allarme e il bersaglio direttamente dove serve, nei linfonodi, rendendo le difese dell’organismo più reattive e coordinate contro il tumore. Una promettente piattaforma che apre nuove prospettive per i vaccini oncologici di nuova generazione.
