Personlige kræftvacciner:Leveringsgennembrud kan give bedre resultater

Den eneste terapeutiske cancervaccine på markedet har indtil videre vist meget begrænset effekt i kliniske forsøg. EPFL-forskere arbejder i øjeblikket på et alternativ. De har udviklet en platform, der gør det muligt at afgive en kræftvaccine til et præcist sted og stimulere immunsystemet på en sikker måde – og derved overvinde en af ​​de to forhindringer for at skabe en effektiv vaccine.

Terapeutiske cancervacciner blev først udviklet for 100 år siden og har været stort set ineffektive til dato. Før der kan opnås håndgribelige resultater, to store forhindringer skal overvindes. For det første, da tumormutationer er unikke for hver patient, kræftcelle -antigener skal målrettes ekstremt præcist, hvilket er meget svært at opnå. For det andet et sikkert system er nødvendigt for at levere vaccinen til det rigtige sted og opnå et stærkt og specifikt immunrespons.

Li Tangs team på EPFL's School of Engineering kommer med en løsning på leveringsproblemet. Forskerne har brugt en polymeriseringsteknik kaldet polykondensation til at udvikle en prototype -vaccine, der automatisk kan rejse til det ønskede sted og aktivere immunceller der. Den patenterede teknik er med succes blevet testet i mus og er emnet for et papir, der vises i ACS Central Science . Li Tang har også været med til at stifte en startup kaldet PepGene, med partnere, der arbejder på en algoritme til hurtigt og præcist at forudsige muterede tumorantigener. Sammen, de to teknikker skulle resultere i en ny og bedre kræftvaccine i løbet af de næste mange år.

Hjælper kroppen med at forsvare sig selv

De fleste vacciner - mod f.eks. mæslinger og stivkrampe - er forebyggende. Raske personer inokuleres med svækkede eller inaktiverede dele af en virus, som får deres immunsystem til at producere antistoffer. Dette forbereder kroppen til at forsvare sig mod fremtidig infektion.

Imidlertid, formålet med en terapeutisk kræftvaccine er ikke at forhindre sygdommen, men for at hjælpe kroppen med at forsvare sig mod en sygdom, der allerede er til stede. "Der findes forskellige former for immunterapier end vacciner, men nogle patienter reagerer ikke godt på dem. Vaccinen kunne kombineres med disse immunterapier for at opnå det bedst mulige immunrespons, " forklarer Li Tang. En anden fordel er, at vacciner skal reducere risikoen for tilbagefald.

Men hvordan fungerer det hele?

Undgå at fare vild i blodbanen

At levere en kræftvaccine til immunsystemet involverer forskellige stadier. Først, patienten inokuleres med vaccinen subkutant. Vaccinen vil således rejse til lymfeknuderne, hvor der er masser af immunceller. Når først der, vaccinen forventes at trænge ind i dendritiske celler, som fungerer som en slags alarmmekanisme. Hvis vaccinen stimulerer dem korrekt, de dendritiske celler præsenterer specifikke antigener til kræftbekæmpende T-celler, en proces, der aktiverer og træner T-cellerne til at angribe dem.

Fremgangsmåden fremstår enkel, men er ekstremt svær at omsætte i praksis. Fordi de er meget små, komponenterne i en vaccine har en tendens til at spredes eller absorberes i blodstrømmen, før de når lymfeknuderne.

For at overvinde den forhindring, Li Tang har udviklet et system, der kemisk binder vaccinens dele sammen til en større enhed. Den nye vaccine, kaldet Polycondensate Neoepitope (PNE), består af neoantigener (muterede antigener, der er specifikke for den tumor, der skal angribes) og et adjuvans. Når det kombineres i et opløsningsmiddel, komponenterne binder naturligt sammen, danner en enhed, der er for stor til at blive absorberet af blodkar, og som bevæger sig naturligt til lymfeknuderne.

En gang inde i en dendritisk celle, vaccinekomponenterne adskilles igen. Dette gør det muligt for dendritiske celler at præsentere de rigtige antigener til T-cellerne, forårsager et kraftigt immunrespons. "Denne nye vaccine, kombineret med en meget avanceret analyse af hver patients neoantigener, bør gøre det muligt for kræftpatienters immunsystem at blive aktiveret på en personlig og sikker måde " siger Li Tang.

Holdet perfektionerer stadig stadiet, hvor de tumorspecifikke antigener detekteres. "Dette identifikationsstadium er lige så vigtigt, " slutter Li Tang. "Da disse neoantigener ikke er til stede i raske celler, nøjagtig identifikation vil give os mulighed for at målrette tumorceller meget præcist, uden nogen toksicitet i sundt væv."