El descubrimiento rápido de péptidos y la tecnología ‘plug-and-play’ podrían hacer realidad las vacunas contra el cáncer personalizadas
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Los científicos han creado una tubería para identificar, priorizar y evaluar antígenos tumorales potenciales para la generación rápida de vacunas contra el cáncer, según un informe publicado hoy en eLife.
El nuevo enfoque podría ayudar a los investigadores a identificar rápidamente antígenos específicos de tumores reconocidos por las células T citotóxicas, generando una respuesta poderosa, duradera y altamente específica contra el tumor de un individuo. Esto podría conducir a su vez a una forma más rápida y sencilla de generar vacunas contra el cáncer personalizadas y efectivas basadas en los antígenos identificados.
«Para que una vacuna contra el cáncer sea efectiva, necesitamos seleccionar antígenos objetivo que provoquen una fuerte respuesta inmune, están presentes exclusivamente en las células cancerosas y se adaptan al tipo de tumor único de un individuo», explica la primera autora Sara Feola, investigadora postdoctoral en el Laboratorio de ImmunoViroTherapy (IVTLab), Universidad de Helsinki, Finlandia. «Sin embargo, solo unos pocos antígenos en un tumor, si es que alguno, cumple con esas características, lo que hace que sea muy difícil identificar y priorizar candidatos potencialmente efectivos. Nuestra cartera de proyectos comprende todos los pasos esenciales para el desarrollo óptimo de una vacuna terapéutica contra el cáncer, pero que podría llevarse a cabo mucho más rápidamente en cada paciente individual, lo que permitiría una verdadera terapia personalizada».
«El desarrollo de vacunas personalizadas contra el cáncer necesita varias tecnologías diferentes que trabajen juntas y con rapidez», agrega el autor principal Vincenzo Cerullo, profesor de Desarrollo de Medicamentos Biológicos de la Universidad de Helsinki y líder de grupo en IVTLab. «Necesitamos métodos rápidos y confiables para identificar y priorizar antígenos, así como enfoques rápidos, económicos y factibles para administrar estos antígenos a los pacientes. Durante los últimos seis años, hemos estado trabajando en un proyecto respaldado por el Consejo Europeo de Investigación (European Research Council) ( ERC) para hacer que todas las piezas de este complejo rompecabezas funcionen juntas, creando la canalización que se ha descrito parcialmente en este trabajo.
«Nuestra investigación, que se basa en trabajos anteriores, implica desarrollar un enfoque novedoso para identificar antígenos específicos de tumores a partir de muestras muy pequeñas, creando un algoritmo novedoso para priorizar péptidos en función de su similitud con los péptidos derivados de patógenos, y construyendo varias tecnologías plug-and-play diferentes para administrar estos péptidos junto con virus o bacterias que matan las células cancerosas. «
En el estudio actual, el equipo comenzó investigando el panorama antigénico de una célula tumoral, es decir, todos los diferentes péptidos en la superficie celular. Estudiaron un modelo de ratón con cáncer de colon r y utilizó tecnologías de última generación, como un enfoque inmunopeptidómico basado en el análisis de espectrometría de masas, para explorar los antígenos de superficie en la célula. Esto generó una lista de miles de péptidos candidatos y presentó el desafío de cómo priorizarlos.
El equipo utilizó dos líneas paralelas de investigación: primero, observaron las cantidades relativas de los péptidos en las células cancerosas en comparación con células normales. Esto les dio pistas sobre si el antígeno era realmente específico del tumor. En segundo lugar, utilizaron una herramienta de software desarrollada previamente en su laboratorio para identificar antígenos tumorales que son similares a los antígenos patógenos conocidos, aprovechando su capacidad potencial para provocar una respuesta inmunitaria similar a los antígenos patógenos.
Usando estos métodos, el equipo redujo su lista de candidatos de miles a 26 candidatos a antígeno. Luego estudiaron más a fondo el potencial de estos antígenos al probar qué tan bien estimulaban las células T y qué tan efectivamente se unían a un vector adenoviral que formaría la base de la vacuna. Todos los péptidos de antígenos candidatos interactuaron con el vector viral, pero seis péptidos funcionaron mejor y se llevaron a más pruebas.
La siguiente etapa fue ver si una vacuna que llevara estos antígenos objetivo podría estimular lo suficiente un sistema inmunológico respuesta para controlar o detener el crecimiento del tumor. Para probar esto, el equipo usó ratones con tumores de colon en el flanco izquierdo y derecho. Luego trataron un lado de los ratones con la vacuna cubierta con cada uno de los antígenos peptídicos candidatos. Tal como se esperaba, descubrieron que las vacunas que contenían los péptidos mejoraron el crecimiento antitumoral en el tumor tratado, pero una de las vacunas mejoró el crecimiento antitumoral en los tumores no tratados, lo que sugiere que el antígeno peptídico de esta vacuna había generado una poderosa respuesta inmunitaria sistémica contra el tumores.
«Hemos desarrollado y validado un pipeline que cubre por primera vez todas las etapas del desarrollo personalizado de vacunas contra el cáncer, desde el aislamiento de péptidos de un tumor primario hasta su análisis para identificar a los mejores candidatos». Cerullo concluye. «Esta tubería se está validando actualmente en pacientes humanos con cáncer en el marco de nuestro proyecto insignia sobre medicina oncológica de precisión, iCAN.
«Juntos, nuestros hallazgos demuestran la viabilidad de aplicar la tubería para generar una vacuna contra el cáncer a medida centrándose en los criterios de priorización y selección y la adopción de una tecnología rápida plug-and-play, llamada PeptiCRAd, mediante la decoración de un vector de adenovirus clínicamente aprobado con los péptidos seleccionados. Esto abre la posibilidad de generar rápidamente vacunas para uso clínico, donde las terapias personalizadas efectivas representan un objetivo principal de un tratamiento exitoso».
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Recubrimiento de células cancerosas con sílice para crear una vacuna que activa el desarrollo tumoral Más información: Sara Feola et al, Una nueva tubería basada en inmunopeptidómica para la generación de vacunas oncolíticas personalizadas contra el cáncer, eLife (2022). DOI: 10.7554/eLife.71156 Información de la revista: eLife
Proporcionado por eLife Cita: El descubrimiento rápido de péptidos y la tecnología ‘plug-and-play’ podrían hacer realidad vacunas personalizadas contra el cáncer (22 de marzo de 2022) consultado el 29 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news/2022-03-rapid-peptide-discovery-plug-and-play-technology.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede ser reproducida sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.