Investigadores del MIT han desarrollado un nuevo enfoque de vacunación contra el cáncer que utiliza moléculas de mRNA para generar células T más potentes, capaces de frenar y, en algunos casos, erradicar tumores.
Un equipo de ingenieros del MIT ha desarrollado un innovador método para potenciar la respuesta de las células T frente a las vacunas de ARNm, lo que podría revolucionar el desarrollo de vacunas contra el cáncer y ofrecer una protección más robusta contra enfermedades infecciosas.
Las vacunas convencionales suelen generar tanto anticuerpos como células T que atacan los antígenos del patógeno. En este estudio, los investigadores han logrado potenciar la respuesta de las células T mediante un nuevo adyuvante vacunal, compuesto por moléculas de ARNm que activan vías de señalización inmunitaria y promueven una respuesta T mejorada.
En experimentos realizados en modelos murinos, este adyuvante basado en ARNm permitió al sistema inmunológico erradicar completamente la mayoría de los tumores, ya sea por sí solo o administrado junto con un antígeno tumoral. Además, se observó un aumento significativo en la respuesta de las células T frente a vacunas contra la influenza y el Covid-19.
“Al incluir estos ARNm adyuvantes en las vacunas, se incrementa notablemente el número de células T dirigidas contra el antígeno. Estas células son cruciales para la respuesta inmune, ayudando a eliminar células infectadas o cancerosas”, explica Daniel Anderson, profesor del Departamento de Ingeniería Química del MIT y miembro del Instituto Koch para la Investigación Integrativa del Cáncer.
Anderson, junto con Christopher Garris de la Escuela Médica de Harvard y el Hospital General de Massachusetts, lidera esta investigación publicada hoy en Nature Biotechnology. Los autores principales son Akash Gupta, exinvestigador del Instituto Koch y actual profesor asistente en la Universidad de Houston; Kaelan Reed, estudiante graduado del MIT; y Riddha Das, investigador asociado en Harvard.
A pesar del avance en algunas vacunas aprobadas por la FDA para ciertos tipos de cáncer, no todas logran estimular una respuesta inmune efectiva. El equipo del MIT-MGH buscaba formas de potenciar esas respuestas inmunitarias. Una opción era administrar citoquinas junto con las vacunas; sin embargo, esto puede provocar efectos secundarios graves debido a una sobreestimulación del sistema inmunológico.
Como alternativa, optaron por introducir cadenas de ARNm que codifican dos genes —IRF8 y NIK— involucrados en la presentación antigénica y capaces de activar las células inmunitarias. NIK activa una vía señalizadora relacionada con la inmunidad e inflamación, mientras que IRF8 ayuda a programar células dendríticas efectivas para activar células T.
Los investigadores encapsularon el ARNm en nanopartículas lipídicas similares a las utilizadas para las vacunas Covid-19 pero con una composición química diferente que favorece su entrega al bazo tras ser inyectadas. Dentro del bazo, estas partículas interactúan con células presentadoras de antígenos que comienzan a expresar IRF8 y NIK dentro de las 24 horas posteriores a la inyección.
A lo largo de varios días hasta una semana, se expande la población de células T. Estas células pueden reconocer y atacar tumores junto con otras células inmunitarias como los linfocitos NK (natural killer).
Los ensayos realizados mostraron que los nuevos mRNAs remodeladores inmunitarios generaron respuestas T robustas que ralentizaron significativamente el crecimiento tumoral e incluso lograron erradicarlo en muchos casos. Esto ocurrió independientemente de si se administraba un antígeno específico o no.
“Demostramos que es posible inducir una respuesta anticancerígena utilizando estos adyuvantes sin necesidad del antígeno específico; sin embargo, combinar antígenos específicos con los adyuvantes mejora aún más las respuestas”, señala Anderson.
Además, el adyuvante basado en ARNm también aumentó la eficacia de fármacos inmunoterapéuticos conocidos como inhibidores del punto de control. Estos medicamentos están aprobados por la FDA para tratar diversos tipos de cáncer pero no funcionan para todos los pacientes. La combinación con estos nuevos adyuvantes podría mejorar su efectividad.
El equipo también investiga si su nuevo adyuvante puede aumentar la respuesta inmune ante infecciones virales. Al combinarlo con vacunas contra Covid-19 o gripe, encontraron un incremento entre 10 y 15 veces más fuerte en la respuesta celular T en ratones.
A medida que avanzan hacia pruebas adicionales en modelos animales, los investigadores esperan desarrollar esta tecnología tanto para aplicaciones oncológicas como para enfermedades infecciosas. “A pesar de las diferencias entre los sistemas murinos y humanos, somos optimistas sobre el potencial éxito de estos adyuvantes también en humanos”, concluye Anderson.
Este estudio fue financiado por Sanofi, los Institutos Nacionales de Salud (NIH), el Centro Marble para Nanomedicina Oncológica y el apoyo del Instituto Koch (subvención central) del Instituto Nacional del Cáncer.
El nuevo enfoque utiliza moléculas de mRNA que actúan como adyuvantes para amplificar la respuesta de las células T. Estas moléculas codifican genes que activan vías de señalización inmunitaria, promoviendo una respuesta más potente de las células T que pueden atacar y, en algunos casos, erradicar tumores.
Los investigadores han probado su enfoque en varios modelos de ratones con diferentes tipos de cáncer, incluyendo cáncer de vejiga agresivo, carcinoma colorrectal, melanoma y cáncer de pulmón metastásico. En la mayoría de los casos, se observó una fuerte respuesta de células T que ralentizó el crecimiento tumoral e incluso erradicó los tumores.
Sí, el adyuvante basado en mRNA no solo mejora la respuesta contra tumores, sino que también potencia la respuesta inmune a vacunas contra infecciones virales como la COVID-19 y la influenza, generando una respuesta de células T entre 10 y 15 veces más fuerte en los modelos de ratones.
Los investigadores planean probar este enfoque en modelos animales adicionales con la esperanza de desarrollarlo para su uso tanto en tratamientos contra el cáncer como en enfermedades infecciosas. Son optimistas sobre su potencial eficacia en humanos.