Cercetătorii de la Universitatea Columbia au dezvoltat o nouă metodă revoluționară de combatere a cancerului, folosind bacterii probiotice modificate genetic, conform unui studiu publicat în revista Nature, citat de Science Daily și Libertatea.
Aceste bacterii au capacitatea de a educa sistemul imunitar să distrugă celulele canceroase, deschizând calea pentru o nouă clasă de vaccinuri împotriva cancerului. Conform studiului publicat pe 16 octombrie 2024, vaccinurile microbiene pot fi personalizate pentru a ataca tumora primară și metastazele fiecărui individ, putând chiar preveni recidivele viitoare.
Cum funcționează vaccinul bacterian
Cercetătorii au pornit de la o tulpină probiotică de E. coli, pe care au modificat-o genetic pentru a controla precis modul în care bacteriile interacționează cu sistemul imunitar și îl educă să distrugă celulele canceroase. Bacteriile modificate codifică ținte proteice numite neoantigeni, specifice cancerului tratat. Acești neoantigeni antrenează sistemul imunitar să atace celulele canceroase care exprimă aceleași proteine. „Avantajul important al sistemului nostru este capacitatea sa unică de a restructura și activa coordonat toate ramurile sistemului imunitar pentru a induce un răspuns imun antitumoral productiv”, a explicat Andrew Redenti, student la Colegiului de Medici și Chirurgi Vagelos al Universității Columbia.
Eficacitatea a fost dovedită în studii pe animale
În studiile pe modele de șoareci cu cancer colorectal și melanom în stadiu avansat, vaccinul bacterian a stimulat puternic sistemul imunitar pentru a suprima creșterea sau chiar elimina tumorile primare și metastatice.
Efectul net este că vaccinul bacterian poate controla sau elimina creșterea tumorilor primare sau metastatice avansate și prelungi supraviețuirea în modelele de șoareci”, a explicat Jongwon Im, student doctorand la Universitatea Columbia. Cercetătorii subliniază că vaccinul s-a dovedit mai eficace decât vaccinurile terapeutice împotriva cancerului bazate pe peptide, utilizate în numeroase studii clinice anterioare.
Personalizarea tratamentului
Un aspect-cheie al acestei abordări este personalizarea vaccinului pentru fiecare pacient. „Fiecare cancer este unic – celulele tumorale adăpostesc mutații genetice distincte care le diferențiază de celulele sănătoase normale. Prin programarea bacteriilor care direcționează sistemul imunitar să vizeze aceste mutații specifice cancerului, putem dezvolta terapii mai eficiente care stimulează sistemul imunitar al pacientului să detecteze și să ucidă celulele canceroase”, a explicat dr Nicholas Arpaia, profesor asociat de microbiologie și imunologie la Colegiul de Medici și Chirurgi Vagelos al Universității Columbia.
Procesul de creare a vaccinului începe cu secvențierea cancerului pacientului și identificarea neoantigenilor săi unici folosind bioinformatica. Apoi, bacteriile sunt modificate genetic pentru a produce cantități mari din neoantigenii identificați, precum și alți factori imuno-modulatori. Odată infuzate în pacient, bacteriile se îndreaptă către tumori, se stabilesc acolo și produc constant încărcătura lor de „medicamente” proiectate.
Avantaje față de abordările anterioare
Cercetătorii consideră că abordarea lor ar putea avea succes acolo unde vaccinurile anterioare împotriva cancerului au eșuat. „Bacteriile permit administrarea unei concentrații mai mari de medicamente decât poate fi tolerată atunci când acești compuși sunt administrați sistemic în întregul corp. Aici, putem limita administrarea direct la tumoră și modula local modul în care stimulăm sistemul imunitar”, a explicat dr Arpaia. În plus, platforma permite administrarea mai multor neoantigeni diferiți, făcând dificil pentru celulele tumorale să piardă toate aceste ținte simultan și să evite răspunsul imun.
Vaccinul va fi administrat pacienților în viitorul apropiat
Deși rezultatele sunt promițătoare, cercetătorii continuă să optimizeze siguranța terapiei prin programare genetică suplimentară. Dr Arpaia afirmă că se apropie de punctul în care vor putea testa această terapie la pacienți. Timpul necesar pentru tratament va depinde în primul rând de durata secvențierii tumorii. Odată finalizată această etapă, producerea tulpinilor bacteriene poate fi destul de rapidă.
