Na baanbrekende proeven bij mensen die met succes het immuunsysteem hebben geherprogrammeerd om de kwaadaardige hersentumor glioblastoom te bestrijden, hebben deze wetenschappers nu een mRNA-vaccin ontwikkeld dat elke vorm van kanker kan bestrijden. Er wordt verwacht dat het chemotherapie, chirurgie en bestralingstherapie zal vervangen.
Wetenschappers van de Universiteit van Florida (UF) hebben een experimenteel vaccin ontwikkeld dat het vermogen van het immuunsysteem om tumoren te bestrijden aanzienlijk vergroot, zelfs als het zich niet op een specifiek type kanker richt. Dit ‘universele’ mRNA-vaccin werkt op dezelfde manier als het COVID-19-vaccin, maar met een ander doelwit; het instrueert de immuuncellen van het lichaam om elk type tumor, zoals het virale spike-eiwit, te verzamelen en aan te vallen.
“Dit artikel beschrijft een zeer onverwachte en opwindende observatie: zelfs een vaccin dat zich niet op een specifieke tumor of virus richt – zolang het maar een mRNA-vaccin is – kan tumorspecifieke effecten veroorzaken”, zegt Elias Sayour, kinderoncoloog en hoofdonderzoeker aan het RNA Engineering Laboratory van de Universiteit van Florida. "Deze bevinding toont het potentieel aan dat deze vaccins op de markt kunnen worden gebracht als universele kankervaccins om het immuunsysteem gevoelig te maken voor de individuele tumor van een patiënt."
Sayur werkt al tien jaar aan het benutten van de kracht van de mRNA-wetenschap om kanker effectief te behandelen. Het succes van het onderzoek naar glioblastomen heeft de reikwijdte van behandelingen uitgebreid, waarbij ze zich niet langer richten op slechts één type tumor, maar zich richten op het geven van het immuunsysteem van het lichaam de middelen om elk type kankercel te bestrijden. Het onderzoek van Sayur maakt deel uit van het groeiende bewijs dat mRNA-vaccins effectieve wapens kunnen zijn in de strijd tegen kanker.
Hoewel deze formulering lijkt op een COVID-19-vaccin dat lipide-nanodeeltjes gebruikt om genetische instructies aan het lichaam te geven, zijn er enkele verschillen. Het COVID-19-vaccin is geen medicijn dat virale eiwitten codeert, maar stuurt een boodschap naar het immuunsysteem en roept het immuunsysteem op zich te verenigen. In wezen vertelt het het lichaam om bepaalde eiwitten te produceren die het immuunsysteem stimuleren, waaronder een eiwit in kankercellen genaamd PD-L1 (geprogrammeerde doodsligand 1), waardoor tumoren beter zichtbaar worden voor immuuncellen.
Onderzoekers hebben een manier ontdekt om PD-L1-expressie in tumoren te induceren met behulp van een universeel mRNA-vaccin, waardoor kankercellen in wezen worden misleid om zichzelf bloot te stellen, waardoor immunotherapie effectiever wordt.
In deze studie bij muizen met melanoom kon het vaccin bestaande tumoren opruimen die resistent waren gebleken. In andere kankermodellen, waaronder hersenen, huid en botten, was het medicijn in staat tumoren te elimineren, zelfs zonder de hulp van andere behandelingen.
Op dit gebied dat steeds meer gepersonaliseerde geneeskunde en nauwkeurige doelstellingen nastreeft, is deze benadering enigszins alternatief. Eerder onderzoek heeft zich meer gericht op het richten of aanpassen van vaccins op basis van de eigen kankerstatus van een patiënt.
"Deze studie stelt een derde opkomend paradigma voor", zegt co-auteur Duane Mitchell, MD. "We ontdekten dat we door een vaccin te gebruiken dat zich niet specifiek op kanker richt, maar in plaats daarvan een sterke immuunrespons stimuleert, een zeer sterke antikankerreactie kunnen uitlokken. Dit heeft dus potentieel voor brede toepassingen bij kankerpatiënten en kan zelfs leiden tot de ontwikkeling van een kant-en-klaar kankervaccin."
In 1993 ontdekten wetenschappers voor het eerst hoe mRNA-‘instructies’ immuuncellen bij muizen stimuleren, maar het belangrijkste obstakel was hoe ze effectief in het lichaam konden worden afgeleverd. Ongeveer tien jaar geleden bereikten onderzoekers een doorbraak door te ontdekken dat lipide-nanodeeltjes effectief uiterst kwetsbaar mRNA in het lichaam konden afleveren zonder dat het in het bloed zou worden afgebroken.
Nu heeft de technologie zich snel ontwikkeld, deels dankzij de ontwikkeling van COVID-19-vaccins.
De studie markeert een cruciaal moment in de immunotherapie tegen kanker en laat zien hoe een universeel, kant-en-klaar mRNA-vaccin dat zich niet op een specifieke kankertumor hoeft te richten, het immuunsysteem kan wakker schudden en de effectiviteit van bestaande behandelingen kan vergroten. Door de expressie van PD-L1 te verhogen om verborgen tumoren bloot te leggen, hebben onderzoekers een nieuwe route ontdekt die de manier zou kunnen veranderen waarop ons lichaam kanker bestrijdt.
Hoewel het vaccin nog steeds wordt getest in preklinische dierstudies, legt dit werk de basis voor een universele vaccinstrategie tegen kanker – een strategie die niet afhankelijk is van het afstemmen van behandelingen op elke patiënt, maar in plaats daarvan het immuunsysteem leert hoe het slimmer kan vechten.
"Dit zou een universele manier kunnen zijn om de auto-immuunreactie van een patiënt op gang te brengen," zei Mitchell. "Als het kan worden uitgebreid tot studies bij mensen, zou dit verstrekkende gevolgen hebben."
Het onderzoek werd gepubliceerd in het tijdschrift Nature Biomedical Engineering.