CIENCIA. Desarrollan una nueva vacuna de ARNm contra el cáncer de cerebro infantil (glioblastoma pediátrico)

Una nueva vacuna de ARNm contra el cáncer desencadena un ataque desde dentro

 

La forma en que se administran las vacunas contra el cáncer en el cuerpo influye en su eficacia

02 mayo 2024.- Los cánceres de cerebro siguen estando entre los tumores más difíciles de tratar. A menudo no responden a los tratamientos tradicionales porque muchas quimioterapias no pueden atravesar la barrera protectora que rodea el cerebro. Otros tratamientos como la radiación y la cirugía pueden dejar a los pacientes con efectos secundarios debilitantes de por vida .

Como resultado, el cáncer de cerebro es la principal causa de muerte relacionada con el cáncer en niños . Los tumores cerebrales en niños con frecuencia no responden a los tratamientos desarrollados para adultos, probablemente debido al hecho de que los cánceres cerebrales pediátricos no están tan bien estudiados como los cánceres cerebrales en adultos. Existe una necesidad urgente de desarrollar nuevos tratamientos específicos para los niños.

Desarrollamos una nueva vacuna ARNm contra el cáncer descrita en una investigación recientemente publicada , que puede administrar tratamientos de manera más efectiva en niños que tienen cáncer de cerebro y enseñar a su sistema inmunológico a defenderse.

¿Cómo funcionan las vacunas contra el cáncer?

El sistema inmunológico es una red compleja de células, tejidos y órganos cuya función principal es vigilar continuamente el cuerpo en busca de amenazas planteadas por invasores extraños: patógenos que dañan los tejidos y enferman. Lo logra reconociendo antígenos, o proteínas o moléculas anormales, en los patógenos. Las células T que reconocen estos antígenos buscan y destruyen los patógenos.

Su sistema inmunológico también lo protege de amenazas internas como el cáncer . Con el tiempo, sus células sufren daños en el ADN debido a factores estresantes internos o externos, lo que provoca mutaciones. Las proteínas y moléculas producidas a partir del ADN mutado se ven bastante diferentes de las que normalmente producen las células, por lo que su sistema inmunológico puede reconocerlas como antígenos. El cáncer se desarrolla cuando las células acumulan mutaciones que les permiten continuar creciendo y dividiéndose sin que el sistema inmunológico las detecte.

En 1991, los científicos identificaron el primer antígeno tumoral , lo que ayudó a sentar las bases de la inmunoterapia moderna. Desde entonces, los investigadores han identificado muchos antígenos tumorales nuevos, lo que ha facilitado el desarrollo de vacunas contra el cáncer. En términos generales, las vacunas contra el cáncer administran antígenos tumorales al cuerpo para enseñar al sistema inmunológico a reconocer y atacar las células cancerosas que presentan esos antígenos. Aunque conceptualmente todas las vacunas contra el cáncer funcionan de manera muy similar, cada una de ellas varía significativamente en la forma en que se desarrolla y en la cantidad y combinación de antígenos que porta.

Las vacunas contra el cáncer ayudan al sistema inmunológico a diferenciar entre células sanas y células tumorales.


Una de las mayores diferencias entre las vacunas contra el cáncer es cómo se crean. Algunas vacunas utilizan fragmentos de proteínas, o péptidos , de antígenos tumorales que se administran directamente a los pacientes. Otras vacunas utilizan virus rediseñados para expresar antígenos cancerosos. Aún más complejas son las vacunas en las que las propias células inmunitarias del paciente se recolectan y se entrenan para reconocer antígenos cancerosos en un laboratorio antes de devolvérselas al paciente.

Actualmente, hay mucho entusiasmo y atención entre los investigadores en el desarrollo de vacunas contra el cáncer basadas en ARNm . Mientras que el ADN es el modelo de qué proteínas producir, el ARNm es una copia del modelo que le indica a las células cómo construir estas proteínas. Por tanto, los investigadores pueden utilizar ARNm para crear copias modelo de antígenos potenciales.

Vacunas ARNm contra el cáncer

La pandemia de COVID-19 atrajo mucha atención sobre el potencial del uso de vacunas basadas en ARNm para estimular el sistema inmunológico y brindar protección contra los antígenos que codifican. Pero los investigadores han estado investigando el uso de vacunas de ARNm para tratar varios tipos de cáncer desde antes de la pandemia.

Un equipo  de científicos del Programa de Inmunoterapia de Tumores Cerebrales de la Universidad de Florida ha pasado los últimos 10 años desarrollando y optimizando vacunas de ARNm para tratar el cáncer de cerebro.

Las vacunas contra el cáncer se han enfrentado a importantes desafíos . Un obstáculo clave es que es posible que estas vacunas no siempre desencadenen una respuesta inmune lo suficientemente fuerte como para erradicar el cáncer por completo. Además, los tumores no están formados por un solo tipo de célula cancerosa, sino más bien por una mezcla compleja de células cancerosas , cada una de las cuales alberga su propio cóctel único de mutaciones.

La vacuna desarrollada contra el cáncer por el equipo investigador de la Universidad de Florida busca abordar estos problemas de varias maneras.

Las nanopartículas lipídicas pueden transportar ARNm terapéutico al cuerpo. Buschmann et al. 2021/ Wikimedia Commons , CC BY-SA


Primero, los investigadores diseñaron la vacuna utilizando el ARN de las células cancerosas del propio paciente como plantilla para el ARNm dentro de nanopartículas. Luego, empaquetaron la vacuna contra el cáncer dentro de nanopartículas compuestas de lípidos especializados o moléculas de grasa. Maximizaron la cantidad de ARNm empaquetado dentro de cada nanopartícula intercalándolas entre capas de lípidos como las capas de una cebolla. De esta manera, consiguieron aumentar la probabilidad de que las moléculas de ARNm de nuestras nanopartículas produzcan suficientes antígenos tumorales del cáncer de ese paciente para activar una respuesta inmune.

Además, en lugar de inyectar nanopartículas en la piel, el músculo o directamente en el tumor, como se hace comúnmente con muchas vacunas terapéuticas contra el cáncer, las nanopartículas de ARNm se inyectan en el torrente sanguíneo . Desde allí, viajan a órganos de todo el cuerpo involucrados en la respuesta inmune para enseñarle al cuerpo a luchar contra el cáncer. Al hacerlo, se ha descubierto que el sistema inmunológico lanza una respuesta poderosa y casi inmediata. A las seis horas de recibir la vacuna, se produce un aumento significativo en la cantidad de marcadores sanguíneos relacionados con la activación inmune.

Mirando hacia el futuro

Las vacunas basadas en ARNm se encuentran actualmente en ensayos clínicos de fase inicial para tratar a pacientes reales con cáncer de cerebro.

Se ha administrado la vacuna ARNm de la Universidad de Florida a cuatro pacientes adultos con glioblastoma que habían recaído después de un tratamiento previo. Todos los pacientes sobrevivieron varios meses más que la supervivencia promedio esperada en esta etapa avanzada de la enfermedad. Los autores del estudio esperan tratar a niños con un tipo de tumor cerebral llamado glioma pediátrico de alto grado para fin de año.

Es importante destacar que se pueden desarrollar vacunas de ARNm para tratar cualquier tipo de cáncer, incluidos los tumores cerebrales infantiles. 

La iniciativa de inmunoterapia contra el cáncer pediátrico se centra en el desarrollo de nuevas terapias basadas en el sistema inmunológico para niños que padecen cáncer. Después de desarrollar una vacuna de ARNm para el glioma en niños, se pretende expandirla para tratar otros tipos de cánceres cerebrales pediátricos como el meduloblastoma y potencialmente otros tipos de cánceres como el cáncer de piel y el cáncer de huesos.

Los científicos tienen la esperanza de que las vacunas basadas en ARNm puedan ayudar a que más niños se curen de sus tumores cerebrales.

Fuente: Juan Ligón y Cristina von Roemeling. Universidad de Florida (para The Conversation)

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