I vaccini personalizzati contro il cancro rallentano la recidiva del tumore nei topi / Personalized Cancer Vaccines Slow Tumor Recurrence in Mice

I vaccini personalizzati contro il cancro rallentano la recidiva del tumore nei topi / Personalized Cancer Vaccines Slow Tumor Recurrence in Mice

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

L'approccio basato sul vaccino personalizzato è un'estensione della recente scoperta delle vescicole piroptotiche da parte del gruppo.

Utilizzando un sottoprodotto appena scoperto delle cellule tumorali morenti, i ricercatori dell'Università del Wisconsin-Madison stanno sviluppando vaccini personalizzati che potrebbero aiutare ad impedire la recidiva dei tumori aggressivi.

Guidato da  Quanyin Hu, professore presso la Facoltà di Farmacia dell'Università del Wisconsin-Madison, il gruppo di ricerca ha già ottenuto risultati positivi nel rallentare la recidiva tumorale in modelli murini di carcinoma mammario triplo negativo e melanoma. Attualmente, la prognosi a lungo termine per i pazienti umani affetti da questi tumori è relativamente scarsa. Ciò è dovuto in parte alla tendenza delle malattie a recidivare dopo i trattamenti iniziali per la rimozione dei tumori.

L'approccio basato sul vaccino personalizzato è un'estensione della recente scoperta, da parte del gruppo, delle vescicole piroptotiche, piccole sacche contenenti i resti delle cellule tumorali quando subiscono una morte cellulare programmata.

Fondamentalmente, i resti in queste sacche microscopiche includono antigeni specifici del tumore, insieme ad altri frammenti molecolari che possono aiutare ad indirizzare le cellule immunitarie ad individuare e sopprimere le cellule cancerose che potrebbero rimanere dopo la rimozione chirurgica del tumore.

Nel loro studio,  recentemente pubblicato sulla rivista Nature Nanotechnology, Hu ed i suoi colleghi hanno ingegnerizzato queste sacche per trasportare un farmaco immunostimolante. Hanno poi incorporato queste vescicole ingegnerizzate in un idrogel che può essere impiantato nello spazio lasciato dopo l'asportazione chirurgica di un tumore.

Utilizzando un modello murino di melanoma e due diversi tipi di modelli murini per tumori al seno tripli negativi, tra cui uno con un tumore di origine umana, i ricercatori hanno confrontato il loro nuovo approccio con altri metodi di vaccinazione contro il cancro in fase di studio. I topi che hanno ricevuto l'idrogel contenente le loro sacche ingegnerizzate sono sopravvissuti significativamente più a lungo degli altri.

"Rispetto agli altri approcci, il nostro mostra una risposta immunitaria molto più forte", afferma Hu. "Siamo stati uno dei primi gruppi ad identificare queste vescicole pirotopiche ed i primi a dimostrarne l'efficacia nel prevenire la recidiva del cancro, e siamo molto entusiasti del loro potenziale".

Hu afferma che l'approccio potrebbe teoricamente applicarsi a qualsiasi tumore che tende a recidivare, come il cancro al pancreas ed il glioblastoma, il tumore cerebrale più comune ed estremamente aggressivo. Questo potenziale è dovuto al fatto che le sacche ingegnerizzate contengono informazioni molecolari uniche per le cellule tumorali di ogni individuo, il che significa che la risposta immunitaria che creano è posizionata in modo unico per attaccare quelle cellule.

Un altro vantaggio di questo approccio è la natura localizzata del trattamento. La maggior parte dei vaccini contro il cancro in fase di sviluppo comporta il rischio di gravi effetti collaterali a causa del modo in cui vengono somministrati, ovvero tramite iniezioni sistemiche. Hu afferma che l'applicazione delle vescicole ingegnerizzate direttamente sul sito del tumore rimosso riduce notevolmente il rischio di effetti collaterali sistemici.

Sebbene l'approccio richieda ulteriori test sui topi e su altri modelli animali prima di poter essere testato sugli esseri umani, Hu è ottimista sul suo potenziale. Molti dei topi che hanno ricevuto le dosi più elevate del trattamento sperimentale sono rimasti senza cancro per tutto il corso dello studio.

"È davvero entusiasmante perché abbiamo dimostrato che possiamo sostanzialmente curare questi topi senza alcuna recidiva del tumore", afferma Hu.

ENGLISH

The personalized vaccine approach is an extension of the team’s recent discovery of pyroptotic vesicles.

Using a newly discovered byproduct of dying cancer cells, University of Wisconsin–Madison researchers are developing personalized vaccines that could help keep aggressive tumors from recurring.

Led by Quanyin Hu, a professor in the UW–Madison School of Pharmacy, the research team has already found success slowing the recurrence of tumors in mouse models of triple-negative breast cancer and melanoma. Currently, the long-term prognosis for human patients with these cancers is relatively poor. That’s in part because the diseases have a tendency to recur after the initial treatments to remove the tumors.

The personalized vaccine approach is an extension of the team’s recent discovery of pyroptotic vesicles, which are tiny sacs filled with the remnants of cancer cells when they undergo programmed cell death.

Crucially, the remnants in these microscopic sacs include antigens specific to the tumor, along with other molecular bits that can help direct immune cells to find and suppress cancer cells that might remain after a tumor is surgically removed.

In their study, recently published in the journal Nature Nanotechnology, Hu and his colleagues engineered these sacs to carry an immune-stimulating drug. They then embedded these engineered vesicles into a hydrogel that can be implanted into the space left behind after surgical removal of a tumor.

Using a melanoma mouse model and two different types of mouse models for triple-negative breast cancers, including one with a human-derived tumor, the researchers compared their new approach with other cancer vaccine methods being studied. The mice that received the hydrogel laden with their engineered sacs survived significantly longer than others.

“Compared to the other approaches, ours shows a much stronger immune response,” says Hu. “We were one of the first groups to identify these pyrotopic vesicles and the first to show their effectiveness in helping prevent cancer recurrence, and we are very excited about their potential.”

Hu says the approach could theoretically apply to any cancer that tends to recur, such as pancreatic cancer and glioblastoma, the most common and extremely aggressive brain tumor. This potential is because the engineered sacs contain molecular information that is unique to an individual’s cancer cells, meaning the immune response they create is uniquely positioned to attack those cells.

Another advantage of this approach is the localized nature of the treatment. Most cancer vaccines under development carry the risk for severe side effects because of how they’re given — through systemic injections. Hu says that applying the engineered vesicles directly to the site of the removed tumor greatly reduces the risk of systemic side effects.

While the approach will require more testing in mice and other animal models before it can be tested in humans, Hu is bullish about its potential. Several of the mice that received the highest doses of the experimental treatment remained cancer-free throughout the course of the study.

“That’s really exciting because we demonstrated that we could essentially cure these mice with no tumor recurrence,” Hu says.

Da:

https://www.technologynetworks.com/cancer-research/news/personalized-cancer-vaccines-slow-tumor-recurrence-in-mice-401269?utm_campaign=NEWSLETTER_TN_Breaking%20Science%20News&utm_medium=email&_hsenc=p2ANqtz--t7bjx7HalVlu3_lXz-KLSPSxegFkbppcDq9JJ14TvKyrGiLttX6yJEClqGVxR0DrGdbCzlvShhMq4n4wrDmr7j9tHAyH7lh0JsTwk0btCC-vJfKA&_hsmi=367716212&utm_content=367716212&utm_source=hs_email