Primi passi promettenti verso un vaccino universale contro il cancro a mRNA / Promising First Steps Toward a Universal mRNA Cancer Vaccine

Primi passi promettenti verso un vaccino universale contro il cancro a mRNA / Promising First Steps Toward a Universal mRNA Cancer Vaccine

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

I ricercatori dell'Università della Florida (UF) a Gainesville, in Florida, Stati Uniti, hanno compiuto un ulteriore passo avanti verso lo sviluppo di un vaccino universale contro il cancro che potrebbe potenzialmente rappresentare un'alternativa a chirurgia, radioterapia o chemioterapia. Il loro vaccino antitumorale a mRNA è stato in grado di potenziare la risposta del sistema immunitario ai tumori nei modelli murini. 

A differenza degli attuali approcci allo sviluppo di vaccini contro il cancro, che prevedono l'individuazione di un bersaglio espresso da molti pazienti oncologici o lo sviluppo di vaccini personalizzati, i ricercatori hanno utilizzato un vaccino sperimentale a mRNA in combinazione con comuni farmaci immunoterapici chiamati inibitori dei checkpoint immunitari. In uno studio sui topi, hanno potenziato con successo il sistema immunitario per supportare gli effetti antitumorali dell'immunoterapia.

"[…] Quello che abbiamo scoperto è che utilizzando un vaccino progettato non per colpire specificamente il cancro, ma piuttosto per stimolare una forte risposta immunologica, potremmo suscitare una reazione antitumorale molto forte. E quindi questo ha un potenziale significativo per essere ampiamente utilizzato nei pazienti oncologici, portandoci persino ad un vaccino antitumorale pronto all'uso", ha spiegato il coautore dell'articolo Duane Mitchell, MD, PhD, Direttore dell'UF Clinical Translational Science Institute e Co-Direttore del Preston A. Wells, Jr. Center for Brain Tumor Therapy presso UF Health. 

Nello studio, pubblicato sulla rivista Nature Biomedical Engineering con il titolo "Sensitization of Tumors to Immunotherapy by Boosting Early Type-I Interferon Responses Enables Epitope Spreading", i ricercatori hanno sviluppato un vaccino a mRNA "generalizzato" basato su una formulazione simile a quella dei vaccini contro il COVID-19. Tuttavia, questo vaccino a mRNA non agisce su proteine specifiche di un virus o su cellule tumorali mutate, ma innesca una forte risposta immunitaria generalizzata. 

"Questo articolo descrive un'osservazione davvero inaspettata ed entusiasmante: persino un vaccino non specifico per un tumore od un virus particolare, purché sia un vaccino a mRNA, potrebbe avere effetti specifici sul tumore", ha affermato l'autore principale Elias Sayour, MD, PhD, oncologo pediatrico presso l'UF Health e ricercatore principale presso l'RNA Engineering Laboratory presso il Preston A. Wells Jr. Center for Brain Tumor Therapy dell'UF.

Il vaccino sperimentale contro il cancro a mRNA sviluppato dai ricercatori ha potenziato il sistema immunitario stimolando l'espressione di una proteina chiamata Programmed Death-Ligand 1, o PD-L1, all'interno dei tumori. PD-L1 è spesso utilizzata dalle cellule tumorali per eludere il rilevamento e la successiva morte da parte dei linfociti T del sistema immunitario. 

Insieme agli inibitori standard dei checkpoint immunitari, denominati inibitori PD-1, il vaccino contro il cancro a mRNA è stato in grado di attaccare tumori normalmente resistenti al trattamento nei modelli murini di melanoma. 

Successivamente, per verificare se il vaccino antitumorale a mRNA, con una formulazione leggermente diversa, potesse funzionare anche come trattamento autonomo, il gruppo di ricerca lo ha testato su modelli murini di tumori della pelle, del cervello e delle ossa. Hanno scoperto che era in grado di attivare autonomamente il sistema immunitario, ottenendo effetti benefici e persino eliminando completamente i tumori in alcuni modelli. 

I ricercatori hanno osservato che il loro vaccino contro il cancro a mRNA sembra in grado di attivare le cellule T, che prima non funzionavano, affinché si moltiplichino ed attacchino il cancro, rafforzando così la risposta del sistema immunitario. 

Questi risultati, ha detto Mitchell, rendono le implicazioni dello studio sorprendenti: "Potrebbe potenzialmente essere un modo universale per risvegliare la risposta immunitaria di un paziente al cancro. E sarebbe un risultato profondo se generalizzabile agli studi sull'uomo".

Come passo successivo, il gruppo di ricerca sta ottimizzando le attuali formulazioni del loro vaccino contro il cancro a mRNA per poter passare alla sperimentazione clinica sull'uomo il più rapidamente possibile, aprendo potenzialmente la strada al primo vaccino universale contro il cancro.

ENGLISH

Researchers at the University of Florida (UF) in Gainesville, Florida, U.S., have taken a step closer to developing a universal cancer vaccine that could potentially serve as an alternative to surgery, radiation, or chemotherapy. Their mRNA cancer vaccine was able to boost the immune system’s response to tumors in mouse models. 

Unlike current approaches to cancer vaccine development, which involve finding a target expressed by many cancer patients or developing personalized cancer vaccines, the researchers used an experimental mRNA vaccine in combination with common immunotherapy drugs called immune checkpoint inhibitors. In a mouse study, they successfully boosted the immune system to support the tumor-fighting effects of the immunotherapy.

“[…] What we found is by using a vaccine designed not to target cancer specifically but rather to stimulate a strong immunologic response, we could elicit a very strong anticancer reaction. And so this has significant potential to be broadly used across cancer patients—even possibly leading us to an off-the-shelf cancer vaccine,” explained co-author of the paper Duane Mitchell, MD, PhD, Director of the UF Clinical Translational Science Institute, and Co-Director of the Preston A. Wells, Jr. Center for Brain Tumor Therapy at UF Health. 

In the study, published in the journal Nature Biomedical Engineering with the title “Sensitization of Tumors to Immunotherapy by Boosting Early Type-I Interferon Responses Enables Epitope Spreading,” the researchers developed a “generalized” mRNA vaccine based on a similar formulation as the COVID-19 vaccines. However, this mRNA vaccine does not target specific proteins on a virus or mutated cancer cells, but rather triggers a strong, generalized immune response. 

“This paper describes a very unexpected and exciting observation: that even a vaccine not specific to any particular tumor or virus—so long as it is an mRNA vaccine—could lead to tumor-specific effects,” said senior author Elias Sayour, MD, PhD, UF Health pediatric oncologist, and principal investigator at the RNA Engineering Laboratory within UF’s Preston A. Wells Jr. Center for Brain Tumor Therapy.

The researchers’ experimental mRNA cancer vaccine boosted the immune system by stimulating the expression of a protein called Programmed Death-Ligand 1, or PD-L1, inside tumors. PD-L1 is often used by tumor cells to evade detection and subsequent death by the immune system’s T cells. 

Together with standard-of-care immune checkpoint inhibitors, called PD-1 inhibitors, the mRNA cancer vaccine was able to attack normally treatment-resistant tumors in mouse models of melanoma. 

Then, to see if the mRNA cancer vaccine, with a slightly different formulation, could also work as a standalone treatment, the research team tested it in mouse models of skin, brain, and bone cancers. They discovered that it was capable of activating the immune system by itself, achieving beneficial effects and even eliminating tumors completely in some cancer models. 

The researchers observed that their mRNA cancer vaccine seems capable of activating T cells that didn’t work before, to multiply and attack the cancer, thereby strengthening the immune system’s response. 

These findings, said Mitchell, make the study’s implications striking: “It could potentially be a universal way of waking up a patient’s own immune response to cancer. And that would be profound if generalizable to human studies.”

As a next step, the research team is optimizing the current formulations of their mRNA cancer vaccine to be able to move into in-human clinical trials as fast as possible, potentially paving the way for the first universal cancer vaccine.

Da:

https://www.insideprecisionmedicine.com/topics/oncology/promising-first-steps-toward-a-universal-mrna-cancer-vaccine/?_hsenc=p2ANqtz-9L6dOqMVDSnuI5ZsYLu-bIdHpEQkZWHlYq52Tjvse3408sMXmbzjE7PSXdkT-P-LWs0zz67EEWggYf68sfod2QykaExFttw3OCfl5L-H18KNDB34o&_hsmi=372235053