Immunolog komórkowy Geoffrey Lynn wraz z zespołem badawczym opracował formułę, która doprowadziła do 20-krotnej poprawy odpowiedzi limfocytów T po wstrzyknięciu myszom. Metoda polega na wytworzeniu koniugatów antygen peptydowy/adiuwant, które tworzą cząsteczkę zwaną SNP-7/8a. Modyfikujący ładunek peptyd łączy się z syntetyzowanym neoantygenem peptydowym. Po przyłączeniu grupy modyfikującej ładunek kompleksy antygen/adiuwant samoorganizują się w nanocząstki o jednakowych rozmiarach. Wstrzyknięcie ich myszom prowadzi do gromadzenia się w węzłach chłonnych, gdzie są wystawiane na działanie komórek układu odpornościowego. Dochodzi do aktywacji limfocytów T, które rozpoznają neoantygeny guza. – Naszym celem było wywołanie odpowiedzi komórek T u większej liczby pacjentów, aby móc rozszerzyć zasięg immunoterapii – twierdzi Geoffrey Lynn, dyrektor generalny Avidea Technologies. Obiecujące wyniki zespołu pozwoliły na przeniesienie szczepionki do badań klinicznych pod koniec 2020 r.

Rodzaje szczepionek

Szczepionki peptydowe są bezpieczne i stosunkowo łatwo dostępne. Głównym ich ograniczeniem jest czas potrzebny do wytworzenia szczepionki (2-3 miesiące). Szczepionki oparte na neoantygenach wykazują wysoką skuteczność w leczeniu niektórych nowotworów złośliwych. W badaniu klinicznym I fazy z udziałem 16 pacjentów leczonych kombinacją komórek dendrytycznych, peptydu MART-1 i tremelimumabu zaobserwowano zadowalające wyniki leczenia. Wykazano, że terapia jest w stanie wywołać specyficzną odpowiedź limfocytów T. 

Zaletą stosowania szczepionek na bazie kwasów nukleinowych jest to, że można je łatwiej i szybciej zsyntetyzować, niż szczepionki peptydowe. Ponadto plazmidowy DNA może aktywować wrodzoną odpowiedź immunologiczną poprzez rozpoznawanie struktury DNA. Szczepionki RNA nie muszą penetrować błony jądrowej. Uważa się, że są one względnie stabilne. Okazały się skuteczne w badaniu I fazy u pacjentów z zaawansowanym czerniakiem. 

Mechanizm działania szczepionek przeciwnowotworowych

Naukowcy wykazali istnienie nadzoru immunologicznego przy użyciu genetycznie zmodyfikowanych mysich modeli z niedoborem odporności. Powstające nowotwory przechodzą immunoedytację. Komórki rakowe z neoantygenami są eliminowane przez układ odpornościowy, stają się widoczne dla układu immunologicznego po utracie silnych antygenów. Szczepionka przeciwnowotworowa jest ukierunkowana na guzy poddane immunoedytacji. Celem terapii jest zwiększenie specyficznych dla antygenu limfocytów T, które rozpoznają i eliminują komórki nowotworowe. Antygeny specyficzne dla guza rzadziej wywołują autoimmunizację w porównaniu z antygenami związanymi z guzem (TAA), dlatego są one teoretycznie bardziej atrakcyjnymi celami szczepienia.

Istnieje wiele immunoterapeutycznych metod leczenia raka, takich jak immunologiczne inhibitory punktów kontrolnych (CPI). Obiecujący wpływ CPI na różne rodzaje nowotworów potwierdza istnienie odporności przeciwko wytworzonym komórkom rakowym. Terapie skojarzone, polegające na szczepieniu przeciwnowotworowym z CPI, wykazują wysoką skuteczność, ponieważ mogą zwiększać liczbę limfocytów T specyficznych dla antygenu.

Nanoszczepionki na bazie kationowego fluoropolimeru

Naukowcy przedstawili ogólną strategię wytwarzania spersonalizowanych nanoszczepionek, utworzonych przez zmieszanie fluoropolimeru z antygenem albuminy jaja kurzego. Nanocząsteczki zaprojektowano w celu zapobiegania nawrotom raka i przerzutom pooperacyjnym. Łańcuchy fluorowęglowodorowe, przyłączone do kationowych polimerów, mogłyby pełnić rolę nośników antygenów. Odkryto, że dwa typy polietylenoimin (F7-PEI, F13-PEI) mogą sprzyjać wysokiemu poziomowi krzyżowej prezentacji antygenów. Fluoropolimer stosuje się do produkcji spersonalizowanych szczepionek przeciwnowotworowych poprzez zmieszanie go z błonami komórek nowotworowych, pobranych z chirurgicznie wyciętych guzów. Są one w stanie zapobiec nawrotom i przerzutom raka piersi. 

Szczepienia przeciwnowotworowe mogą stanowić skuteczne podejście leczenia raka. Potwierdzają to przeprowadzone badania przedkliniczne oraz kliniczne. Odpowiednio zaprojektowane szczepionki neoantygenowe są w stanie rozwiązać problem heterogeniczności guza i przyspieszyć proces leczenia pacjentów.