Una vacuna de nanopartículas muestra eficacia contra varios tipos de cáncer

Un equipo de investigadores de la Universidad de Massachusetts Amherst ha desarrollado una vacuna basada en nanopartículas capaz de prevenir eficazmente el melanoma, el cáncer de páncreas y el cáncer de mama triple negativo en ratones. Los resultados del estudio muestran que entre un 69% y un 88% de los animales vacunados no desarrollaron tumores, dependiendo del tipo de cáncer, y en algunos casos la vacuna impidió por completo la metástasis.

“La clave está en diseñar nanopartículas que activen el sistema inmunitario a través de múltiples vías y que, al combinarse con antígenos específicos del cáncer, eviten el crecimiento tumoral con tasas de supervivencia asombrosas”, explicó Prabhani Atukorale, profesora adjunta de ingeniería biomédica en la Facultad de Ingeniería Riccio de UMass Amherst y autora principal del estudio.

En investigaciones anteriores1, Atukorale ya había demostrado que su innovador diseño de nanopartículas podía reducir y eliminar tumores en ratones, pero en este nuevo trabajo comprobó además que puede servir como vacuna preventiva. Los resultados se han publicado en Cell Reports Medicine2.

Una respuesta inmunitaria “de memoria”

En el primer experimento, los científicos combinaron su sistema de nanopartículas con péptidos bien caracterizados del melanoma, es decir, fragmentos de proteínas que actúan como antígenos (del mismo modo que una vacuna contra la gripe contiene partes del virus inactivado). Esta combinación activó células inmunitarias llamadas linfocitos T, que aprendieron a reconocer y atacar a las células cancerosas. Tres semanas más tarde, los ratones fueron expuestos a células de melanoma.

El resultado fue sorprendente: el 80% de los ratones vacunados permanecieron libres de tumores durante los 250 días del estudio, mientras que todos los animales no vacunados o tratados con vacunas tradicionales desarrollaron cáncer y murieron antes de los 35 días. La vacuna también evitó la propagación del cáncer a los pulmones. Cuando los investigadores inyectaron las células cancerosas en el torrente sanguíneo –simulando una metástasis– ninguno de los ratones vacunados desarrolló tumores pulmonares, a diferencia del resto.

“La metástasis sigue siendo el mayor desafío del cáncer”, señala Atukorale. “La mayoría de las muertes por tumores se deben a su propagación, incluso en tipos especialmente agresivos como el melanoma o el cáncer de páncreas”. La investigadora denomina este fenómeno “inmunidad de memoria”, una de las mayores ventajas de la inmunoterapia, ya que el sistema inmunitario conserva la capacidad de reconocimiento en todo el cuerpo, no solo de forma localizada.

Una terapia que prepara a las células T para destruir los tumores

En la siguiente fase, el equipo quiso probar una versión más versátil. En lugar de usar antígenos específicos, emplearon células tumorales muertas procedentes directamente de los tumores, conocidas como lisado tumoral. Los ratones vacunados con esta formulación fueron luego expuestos a células de melanoma, cáncer de páncreas o cáncer de mama triple negativo.

Los resultados volvieron a ser prometedores: el 88% de los ratones con cáncer de páncreas, el 75% con cáncer de mama y el 69% con melanoma rechazaron por completo los tumores. Además, ninguno de los animales vacunados sufrió metástasis. “El secreto está en la potente respuesta de las células T que conseguimos generar”, explica Griffin Kane, investigador posdoctoral en UMass Amherst y primer autor del trabajo. “Estas nanopartículas activan intensamente las células inmunitarias innatas, que luego presentan los antígenos y preparan a las células T para destruir los tumores”.

El 80% de los ratones vacunados permanecieron libres de tumores durante los 250 días del estudio, mientras que todos los animales no vacunados o tratados con vacunas tradicionales desarrollaron cáncer y murieron antes de los 35 días

Las vacunas, independientemente de la enfermedad que combatan, suelen tener dos componentes esenciales: el antígeno, que enseña al sistema inmunitario qué debe atacar, y el adyuvante, que estimula la respuesta inmunitaria. El laboratorio de Atukorale se inspiró en cómo los patógenos naturales activan múltiples señales de “peligro” en el organismo para desencadenar una defensa eficaz.

El problema es que muchos de los adyuvantes más potentes para la inmunoterapia contra el cáncer no se mezclan bien entre sí a nivel molecular. Para resolverlo, los investigadores diseñaron una nanopartícula lipídica “superadyuvante”, capaz de encapsular y liberar de forma coordinada dos adyuvantes distintos que actúan de manera sinérgica.

Gracias a este enfoque, los científicos creen haber creado una plataforma versátil aplicable a varios tipos de cáncer, tanto para tratamientos preventivos como terapéuticos, especialmente en personas con alto riesgo. Atukorale y Kane han fundado una empresa emergente llamada NanoVax Therapeutics, con la que buscan trasladar esta tecnología al ámbito clínico.

“El corazón de nuestra compañía es precisamente esta plataforma de nanopartículas y el método de tratamiento que desarrolló Prabhani”, explica Kane. “Nuestro objetivo final es que esta innovación contribuya a mejorar la vida de los pacientes”. Los investigadores planean ahora adaptar la vacuna para uso terapéutico y ya han dado los primeros pasos para llevarla a ensayos más avanzados.