Un sistema inmunitario de respaldo podría potenciar las vacunas de ARNm contra el cáncer

El éxito de las vacunas de ARN mensajero (ARNm) contra el SARS-CoV-2 durante la pandemia de COVID-19 transformó la ciencia de las vacunas. Ahora, esta misma tecnología galardonada con el Premio Nobel está siendo adaptada para combatir el cáncer, con vacunas experimentales de ARNm que ya están siendo probadas contra melanoma, cáncer de pulmón de células pequeñas, cáncer de vejiga y varios otros tipos de cáncer. Los investigadores esperan que estas vacunas puedan eventualmente proporcionar nuevas y poderosas formas de prevenir y tratar la enfermedad.

Un nuevo estudio de la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis ha descubierto una característica inesperada sobre cómo funcionan estas vacunas contra el cáncer. En experimentos con ratones, los científicos encontraron que las vacunas de ARNm contra el cáncer permanecían altamente efectivas incluso cuando faltaba una célula inmunitaria que durante mucho tiempo se creyó esencial. En su lugar, otra célula inmunitaria estrechamente relacionada intervino para desencadenar un fuerte ataque contra los tumores.

Los hallazgos, publicados en la revista Nature, ofrecen una nueva perspectiva sobre cómo el sistema inmunitario responde a las vacunas de ARNm y podrían ayudar a los investigadores a diseñar vacunas contra el cáncer más efectivas en el futuro.

Hay mucho interés en aplicar los enfoques de vacunas de ARNm utilizados durante la pandemia de COVID-19 al problema de inducir inmunidad antitumoral. Al analizar qué células inmunitarias están involucradas y cómo coordinan la respuesta, estamos ofreciendo a los desarrolladores de vacunas algunas perspectivas mecanísticas adicionales para considerar en su objetivo de optimizar estas vacunas contra las proteínas tumorales.

Así lo explicó el autor principal Kenneth M. Murphy, MD, PhD, profesor Eugene Opie Centennial de Patología e Inmunología en WashU Medicine. Murphy también es miembro investigador del Centro de Cáncer Siteman, ubicado en el Hospital Barnes-Jewish y WashU Medicine.

Cómo las vacunas de ARNm contra el cáncer activan el sistema inmunitario

Las vacunas de ARNm entregan instrucciones genéticas, conocidas como ARN mensajero, que indican a las células inmunitarias que produzcan pequeños fragmentos de proteína. Esos fragmentos proteicos entrenan al sistema inmunitario para reconocer y atacar células que portan las mismas proteínas. En el caso de las vacunas contra el cáncer, las proteínas se eligen porque son únicas de los tumores, permitiendo que las células inmunitarias identifiquen y destruyan las células cancerosas mientras dejan el tejido sano en gran medida intacto.

Un grupo de células inmunitarias llamadas células dendríticas desempeña un papel central en este proceso al producir los fragmentos de proteína a partir de las instrucciones del ARNm. Otro tipo de célula inmunitaria, conocida como células T, luego busca y destruye células que portan esas proteínas.

Durante años, los investigadores creyeron que un subtipo de células dendríticas llamado cDC1 era el impulsor principal de esta respuesta. Aunque las cDC1 son bien conocidas por preparar a las células T para atacar células infectadas por virus, los científicos no comprendían completamente si el mismo proceso ocurría después de la vacunación con ARNm contra virus o cáncer.

Un descubrimiento inesperado sobre células de respaldo

Para investigar, Murphy colaboró con el coautor correspondiente William E. Gillanders, MD, profesor Mary Culver de Cirugía en WashU Medicine. Utilizando modelos de ratón que carecían de células cDC1 o de un subtipo relacionado llamado cDC2, el equipo exploró cómo cada población celular contribuye a la respuesta inmunitaria después de la vacunación con ARNm contra el cáncer.

Gillanders, médico-científico y oncólogo quirúrgico, también ha desarrollado una vacuna experimental contra el cáncer de mama triple negativo y trata pacientes en el Centro de Cáncer Siteman.

Los experimentos revelaron un resultado inesperado. Los ratones vacunados con la vacuna de ARNm contra el cáncer aún generaban fuertes respuestas de células T incluso cuando carecían de células cDC1.

Esos mismos ratones también fueron capaces de eliminar tumores de sarcoma, cánceres que se desarrollan en tejidos conectivos como grasa, músculo, nervios, vasos sanguíneos, hueso y cartílago. Debido a que los tumores fueron eliminados exitosamente a pesar de la ausencia de células cDC1, los investigadores concluyeron que otro tipo de célula inmunitaria debe estar ayudando a activar la respuesta anticancerígena.

Su investigación apuntó a las células cDC2.

El estudio mostró que las células cDC2 pueden también activar células T después de la vacunación con ARNm, actuando efectivamente como un sistema de respaldo cuando las células cDC1 están ausentes. Este descubrimiento desafía la comprensión previa de que las células cDC1 eran absolutamente necesarias para que las vacunas de ARNm contra el cáncer funcionaran.

Implicaciones para el desarrollo de vacunas futuras

Los hallazgos tienen implicaciones importantes para el diseño de vacunas contra el cáncer. Comprender que tanto las células cDC1 como las cDC2 pueden contribuir a la respuesta inmunitaria anticancerígena sugiere que los desarrolladores de vacunas podrían tener más flexibilidad en cómo activan el sistema inmunitario.

Las vacunas de ARNm representan una de las fronteras más prometedoras en la investigación oncológica. A diferencia de las vacunas tradicionales que se administran para prevenir enfermedades infecciosas, las vacunas terapéuticas contra el cáncer están diseñadas para tratar tumores existentes entrenando al sistema inmunitario del paciente para que reconozca y ataque las células cancerosas.

Actualmente, múltiples vacunas de ARNm contra el cáncer se encuentran en ensayos clínicos para diversos tipos de cáncer. Los investigadores están estudiando su potencial tanto como tratamientos independientes como en combinación con otras terapias oncológicas, incluida la inmunoterapia y los tratamientos convencionales como la quimioterapia.

El descubrimiento de este sistema inmunitario de respaldo podría permitir a los científicos optimizar las formulaciones de vacunas para activar tanto las células cDC1 como las cDC2, potencialmente aumentando la efectividad general de estas terapias experimentales.

La investigación publicada en Nature representa un avance significativo en la comprensión de los mecanismos inmunitarios subyacentes a las vacunas de ARNm contra el cáncer. A medida que esta tecnología continúa evolucionando desde su exitosa aplicación contra enfermedades infecciosas hacia el tratamiento del cáncer, conocimientos como estos serán fundamentales para maximizar su potencial terapéutico.

Este tipo de investigación básica sobre cómo funcionan las vacunas a nivel celular es esencial para el desarrollo de tratamientos más efectivos y seguros contra el cáncer en el futuro.