Ενα εμβόλιο που βασίζεται σε νανοσωματίδια προσέφερε σε ποντίκια πρόληψη τριών άκρως «δύσκολων» καρκίνων και συγκεκριμένα του μελανώματος, του παγκρέατος και του τριπλά αρνητικού καρκίνου του μαστού.
Όπως ανέφεραν ερευνητές του Πανεπιστημίου της Μασαχουσέτης στο Άμχερστ (UMass Amherst) σε σχετική δημοσίευσή τους στο επιστημονικό περιοδικό Cell Reports Medicine, το 88% των πειραματοζώων που έλαβαν το εμβόλιο παρέμειναν απαλλαγμένα από τον καρκίνο ενώ παράλληλα το εμβόλιο μείωσε – και σε κάποιες περιπτώσεις απέτρεψε πλήρως – την εξάπλωση της νόσου.
Πρόληψη ανάπτυξης όγκων, σημαντικά ποσοστά επιβίωσης
«Τα νανοσωματίδια που αναπτύξαμε ενεργοποιούν το ανοσοποιητικό σύστημα μέσω πολλαπλών μονοπατιών συνδυάζοντας συγκεκριμένα αντιγόνα ενάντια στον καρκίνο. Οπως είδαμε, αυτή η στρατηγική οδηγεί σε πρόληψη της ανάπτυξης των όγκων προσφέροντας σημαντικά ποσοστά επιβίωσης» ανέφερε η Πραμπάνι Ατουκοράλε, επίκουρη καθηγήτρια Βιοϊατρικής Μηχανικής στο Κολέγιο Μηχανικής Riccio του UMass Amherst, κύρια συγγραφέας της μελέτης.
Πρώτη φορά… προληπτικά
Προηγούμενη μελέτη της δρος Ατουκοράλε και της ομάδας της είχε δείξει ότι το καινοτόμο εμβόλιο νανοσωματιδίων μπορεί να συρρικνώσει ή και σε κάποιες περιπτώσεις να εξαφανίσει καρκινικούς όγκους σε ποντίκια. Τώρα οι ερευνητές έδειξαν για πρώτη φορά ότι το εμβόλιό τους μπορεί να δράσει και προληπτικά.
Σε αυτό το γράφημα παρουσιάζεται η διαδικασία που επιτρέπει στο νέο εμβόλιο με βάση νανοσωματίδια να δράσει προληπτικά ενάντια στον καρκίνο (Cell Reports Medicine)
Το πείραμα
Σε ένα πρώτο πείραμα οι επιστήμονες «πάντρεψαν» το νανοσωματιδιακό σύστημά τους με πεπτίδια μελανώματος, του πιο επιθετικού καρκίνου του δέρματος (ονομάζονται αντιγόνα και η διαδικασία χρήσης τους προσομοιάζει με εκείνη που χρησιμοποιείται στο εμβόλιο της γρίπης το οποίο περιέχει τμήματα αδρανοποιημένου ιού της γρίπης). Οπως προέκυψε, το εμβόλιο που δημιουργήθηκε ενεργοποίησε ανοσοκύτταρα που ονομάζονται Τ κύτταρα, καθοδηγώντας τα να αναγνωρίζουν το μελάνωμα και να του επιτίθενται. Τρεις εβδομάδες αργότερα εγχύθηκαν σε ποντίκια κύτταρα μελανώματος.
80% απαλλαγμένα από όγκους για 250 ημέρες
Ποσοστό της τάξεως του 80% των πειραματοζώων που έλαβαν το εμβόλιο παρέμειναν απαλλαγμένα από όγκους και επιβίωσαν μέχρι την ολοκλήρωση της μελέτης (διήρκεσε 250 ημέρες). Συγκριτικά όλα τα ποντίκια που είχαν εμβολιαστεί με ένα «παραδοσιακό» εμβόλιο χωρίς νανοσωματίδια ή τα ποντίκια που δεν εμβολιάστηκαν ανέπτυξαν στο σύνολό τους όγκους και κανένα δεν επιβίωσε πάνω από 35 ημέρες.
Αποτροπή της εξάπλωσης του καρκίνου
Το εμβόλιο απέτρεψε επίσης την εξάπλωση του καρκίνου στου πνεύμονες. Οταν τα ζώα που είχαν λάβει το «νανο-εμβόλιο» εκτέθηκαν συστηματικά σε κύτταρα μελανώματος (διαδικασία που μιμείται εκείνη που ακολουθεί ο καρκίνος για να κάνει μεταστάσεις), κανένα εξ αυτών δεν εμφάνισε όγκους στους πνεύμονες. Αντιθέτως όλα τα ζώα που δεν είχαν λάβει το συγκεκριμένο εμβόλιο παρουσίασαν μετάσταση στους πνεύμονες.
Μνήμη ανοσίας
Η δρ Ατουκοράλε το περιγράφει αυτό ως «μνήμη ανοσίας». «Αυτό είναι ένα μεγάλο πλεονέκτημα της ανοσοθεραπείας, διότι η μνήμη δεν έχει τοπικό χαρακτήρα. Διαθέτουμε συστηματική μνήμη – το ανοσοποιητικό σύστημα ‘καταγράφει’ τη γεωγραφία ολόκληρου του σώματος».
Εμβόλιο με «μαγιά» κύτταρα του όγκου
Το πρώτο πείραμα των ερευνητών διεξήχθη με βάση ένα εμβόλιο που χρησιμοποιούσε συγκεκριμένα αντιγόνα τα οποία αντιστοιχούσαν σε μια συγκεκριμένη μορφή καρκίνου. Ωστόσο η ανάπτυξη αντιγόνων «κομμένων και ραμμένων» σε κάθε μορφή καρκίνου απαιτεί αλληλούχηση ολόκληρου του γονιδιώματος ή άκρως πολύπλοκη «σάρωση» μέσω της βιοπληροφορικής.
Ετσι, για το δεύτερο σκέλος της μελέτης, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν νεκρά καρκινικά κύτταρα τα οποία προέρχονταν απευθείας από τη μάζα του όγκου. Μετά τον εμβολιασμό με εμβόλιο που προερχόταν από αυτά τα κύτταρα, ποντίκια εκτέθηκαν σε κύτταρα μελανώματος, σε κύτταρα πορογενούς αδενοκαρκινώματος του παγκρέατος καθώς και σε κύτταα τριπλά αρνητικού καρκίνου του μαστού.
Εντυπωσιακά ποσοστά απόρριψης των όγκων
Τα ποσοστά απόρριψης των όγκων ήταν εντυπωσιακά:88% των πειραματοζώων με καρκίνο του παγκρέατος, 75% των ζώων με καρκίνο του μαστού και 69% των ποντικιών με μελάνωμα απέρριψαν τους όγκους. Και όχι μόνο αυτό: όλα τα ζώα παρέμειναν απαλλαγμένα όγκων όταν εξετάστηκε αν τα καρκινικά κύτταρα που τους εγχύθηκαν είχαν κάνει μετάσταση.
Το «κλειδί» της επιβίωσης
«Οι αποκρίσεις των Τ κυττάρων ενάντια στους συγκεκριμένους όγκους που καταφέραμε να επαγάγουμε ήταν το «κλειδί» της επιβίωσης» σημείωσε ο Γκρίφιν Κέιν, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο UMass Amherst και πρώτος συγγραφέας της μελέτης και εξήγησε ότι «υπάρχει πολύ έντονη ανοσολογική απόκριση όταν τα ανοσοκύτταρα της εγγενούς ανοσίας λάβουν το εμβόλιο – τα κύτταρα αυτά παρουσιάζουν αντιγόνα και θέτουν σε λειτουργία τα Τ κύτταρα που καταπολεμούν τους όγκους».
Η καθοριστική σημασία του ανοσοενισχυτικού
Αυτή η τόσο ισχυρή απόκριση των Τ κυττάρων καθίσταται δυνατή χάρη στον νανο-σχεδιασμό του νέου εμβολίου. Τα εμβόλια – ασχέτως της νόσου που στοχεύουν – περιέχουν δύο κύρια συστατικά: το αντιγόνο και το ανοσοενισχυτικό. Το αντιγόνο είναι το τμήμα του παθογόνου που προκαλεί την εκάστοτε νόσο (στην περίπτωσή μας τα καρκινικά κύτταρα) το οποίο και το εμβόλιο εκπαιδεύεται να στοχεύει. Το ανοσοενισχυτικό είναι μια ουσία που ενεργοποιεί το ανοσοποιητικό σύστημα ώστε να αναγνωρίζει το αντιγόνο, να το θεωρεί ως εισβολέα και να το εξολοθρεύει.
Τα «σήματα κινδύνου»
Οι ερευνητές του Εργαστηρίου Ατουκοράλε πήραν έμπνευση από τον τρόπο με τον οποίο τα παθογόνα ενεργοποιούν το ανοσοποιητικό σύστημα με φυσικό τρόπο. Για να παραχθεί ισχυρή ανοσολογική απόκριση το σώμα χρειάζεται να λάβει πολλαπλά σήματα «κινδύνου» τα οποία πυροδοτούνται μέσω διαφορετικών μονοπατιών. «Τα τελευταία χρόνια έχουμε πλέον καταλάβει πόσο σημαντική είναι η επιλογή του ανοσοενισχυτικού που θα χρησιμοποιήσουμε καθώς είναι υπεύθυνο για το δεύτερο σήμα κινδύνου που αποστέλλεται ώστε να ενεργοποιηθούν σωστά τα Τ και Β κύτταρα» εξήγησε η καθηγήτρια Ατουκοράλε.
Το «υπερ-ανοσοενισχυτικό»
Ωστόσο, όπως συμβαίνει με το λάδι και το νερό, πολλά από τα πιο υποσχόμενα ανοσοενισχυτικά που χρησιμοποιούνται στην ανοσοθεραπεία του καρκίνου δεν αναμειγνύονται σωστά σε μοριακό επίπεδο. Για να υπερπηδήσουν αυτό το εμπόδιο, οι ερευνητές του Εργαστηρίου Ατουκοράλε ανέπτυξαν ένα «υπερ-ανοσοενισχυτικό» με βάση νανοσωματίδια λιπιδίων. Αυτό το σούπερ-ενισχυτικό μεταφέρει με ασφάλεια δύο διαφορετικά ανοσοενισχυτικά τα οποία επάγουν ανοσία με έναν συντονισμένο τρόπο.
Μια νέα πλατφόρμα για θεραπευτικά και προληπτικά εμβόλια
Σύμφωνα με τους ερευνητές, αυτός ο σχεδιασμός προσφέρει μια νέα πλατφόρμα που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ενάντια σε πολλές μορφές καρκίνου. Οι επιστήμονες του Εργαστηρίου Ατουκοράλε οραματίζονται ότι αυτή η πλατφόρμα θα προσφέρει στο μέλλον τόσο θεραπευτικά όσο και προληπτικά εμβόλια, ιδίως για άτομα υψηλού κινδύνου να εμφανίσουν καρκίνο. Μάλιστα αυτή η ιδέα έχει πάρει από την καθηγήτρια Ατουκοράλε και τον δρα Κέιν «σάρκα και οστά» μέσω μιας νεοφυούς εταιρείας που ονομάζεται NanoVax Therapeutics. Επόμενος στόχος για τους ερευνητές είναι να εφαρμόσουν αυτή την τεχνολογία για την ανάπτυξη θεραπευτικού εμβολίου για τον καρκίνο – έχουν μάλιστα ήδη κάνει τα πρώτα βήματα ώστε η ιδέα να μεταφραστεί σε πράξη.
Από την Θεοδώρα Ν. Τσώλη
Πηγή: Το Βήμα
