STUDIU. Vaccinurile personalizate pentru tratamentul cancerului ar putea fi dezvoltate prin modificarea genetică a bacteriilor

Medicina personalizată

Dr. Bianca Cucoș
18 octombrie 2024
Citit de 421 ori.

O nouă clasă de vaccinuri oncologice cu rol terapeutic, bazată pe modificarea genetică a bacteriilor probiotice, a fost dezvoltată de o echipă de la Universitatea Columbia. Rezultatele, publicate în Nature pe 16 octombrie, subliniază capacitatea vaccinului de a reduce nu doar tumorile primare, ci și de a elimina cancerele metastatice, prevenind potențial recidiva acestora.

Ideea de a folosi bacterii pentru a trata cancerul nu este nouă. Încă din secolul al XIX-lea, doctorul William Coley, un chirurg din New York, a observat regresia tumorilor la pacienții injectați cu bacterii. Cu toate acestea, știința modernă a dus acest concept la noi dimensiuni. De fapt, bacteriile sunt deja utilizate în terapiile pentru cancerul de vezică urinară în stadiu incipient. Ceea ce face bacteriile atât de interesante este capacitatea lor naturală de a coloniza tumorile, în special în medii sărace în oxigen, și de a provoca răspunsuri imune. Cu toate acestea, răspunsurile erau adesea prea slabe pentru a eradica complet cancerul. Cercetătorii de la Columbia au depășit această limitare, modificând genetic bacteriile astfel încât să declanșeze nu doar sistemul imunitar, ci să o facă cu o precizie extraordinară, țintind cancerul și lăsând celulele sănătoase neatinse.

Cum funcționează vaccinurile bacteriene?

La baza acestei cercetări se află o tulpină probiotică de bacterii E. coli, întâlnită în mod obișnuit în intestinul uman. Cercetătorii au modificat genetic aceste bacterii pentru a livra proteine specifice cancerului, cunoscute sub numele de neoantigene, markeri unici găsiți pe suprafața celulelor tumorale, dar absenți la celulele sănătoase. Prin introducerea acestor neoantigene, bacteriile „învață” sistemul imunitar să recunoască celulele canceroase ca fiind periculoase și să declanșeze atacuri țintite împotriva lor.

Bacteriile modificate genetic sunt capabile să activeze diferite componente ale sistemului imunitar, care, împreună, lansează un răspuns antitumoral puternic. Această activare este considerată motivul succesului acestor vaccinuri pe modelele de șoareci cu cancer colorectal avansat și melanom. Sistemul imunitar este nu doar stimulat să atace celulele canceroase, ci și instruit să contracareze mediul supresiv pe care multe tumori îl creează pentru a evita detectarea. Această activare amplă diferențiază vaccinul bacterian de vaccinurile tradiționale împotriva cancerului.

Vaccinuri personalizate pentru fiecare tumoră

Deoarece fiecare cancer este unic și poartă propriul set de mutații, aceste vaccinuri bacteriene pot fi adaptate pentru fiecare pacient. Prin secvențierea tumorii unui pacient, oamenii de știință pot identifica neoantigenele specifice care disting celulele canceroase de cele normale. Ulterior, bacteriile sunt programate pentru a ținti aceste mutații specifice. Această abordare personalizată promite să facă terapiile mult mai eficiente, deoarece sunt concepute să stimuleze sistemul imunitar al pacientului să detecteze și să distrugă celulele canceroase.

Odată introduse în corpul pacientului, bacteriile se îndreaptă către tumori, unde încep să producă neoantigenele și alți factori imunomodulatori. Aceste semnale atrag atenția sistemului imunitar asupra cancerului, marcând eficient celulele tumorale pentru distrugere. Deoarece bacteriile pot produce cantități mari din aceste proteine specifice cancerului direct la locul tumorii, sistemul imunitar este activat local, reducând astfel efectele secundare potențiale.

Bacteriile permit livrarea unei concentrații mai mari de medicamente decât ar putea fi tolerată atunci când acești compuși sunt livrați sistemic în tot corpul. Astfel, putem limita livrarea direct la tumoră și putem modula local modul în care stimulăm sistemul imunitar.

Siguranță și control

Un element esențial al acestui sistem de vaccin bacterian este siguranța sa. Bacteriile modificate genetic au fost proiectate astfel încât să elimine riscul efectelor secundare nedorite. Modificările genetice asigură faptul că bacteriile pot fi eliminate cu ușurință din corp dacă nu reușesc să găsească tumora, făcându-le sigure pentru pacient. În plus, aceste bacterii sunt programate să evite temporar apărarea naturală a sistemului imunitar, dar sunt în cele din urmă recunoscute și eliminate dacă rămân prea mult timp.

Acest nivel de control este esențial atunci când se utilizează terapii imune, care au potențialul de a supraactiva sistemul imunitar și de a provoca daune țesuturilor sănătoase. Vaccinurile bacteriene dezvoltate de echipa de la Columbia echilibrează eficacitatea și siguranța, făcându-le un candidat promițător pentru viitoarele tratamente împotriva cancerului.

Prevenirea recidivelor

Unul dintre cele mai interesante aspecte ale acestei cercetări este potențialul său de a nu doar trata, ci și preveni recidiva cancerului. Pe modelele animale, vaccinul bacterian a reușit să reducă semnificativ creșterea tumorilor atunci când a fost administrat înainte ca acestea să se dezvolte. Mai mult, la șoarecii vindecați de cancer, vaccinul a prevenit reapariția acelorași tumori, sugerând că această abordare ar putea fi utilizată pentru a preveni recidiva cancerului la pacienții care au intrat în remisiune.

Prin modificări genetice suplimentare se va urmări îmbunătățirea siguranței și eficacității acestor tratamente, aducându-le mai aproape de testele clinice pe oameni. Prin combinarea abilităților naturale ale bacteriilor de a ținti tumorile cu ingineria genetică de ultimă generație, oamenii de știință ar putea fi pe cale să găsească o soluție pentru tratarea cancerelor avansate și prevenirea reapariției lor. Această inovație oferă un mare potențial pentru viitorul îngrijirii cancerului, oferind speranță pentru terapii mai eficiente, mai sigure și personalizate.

Citește și: