Het enige therapeutische kankervaccin dat op de markt verkrijgbaar is, heeft tot dusverre een zeer beperkte werkzaamheid laten zien in klinische onderzoeken. EPFL-onderzoekers werken momenteel aan een alternatief. Ze hebben een platform ontwikkeld waarmee een kankervaccin op een precieze locatie kan worden afgeleverd en het immuunsysteem op een veilige manier kan worden gestimuleerd, waardoor een van de twee obstakels voor het maken van een effectief vaccin wordt overwonnen.

Therapeutische kankervaccins werden 100 jaar geleden voor het eerst ontwikkeld en zijn tot op heden grotendeels ondoeltreffend gebleven. Voordat tastbare resultaten kunnen worden bereikt, twee grote obstakels moeten worden overwonnen. Ten eerste, aangezien tumormutaties uniek zijn voor elke patiënt, kankercelantigenen moeten uiterst nauwkeurig worden gericht, wat heel moeilijk te realiseren is. Ten tweede, er is een veilig systeem nodig om het vaccin op de juiste plaats af te leveren en een sterke en specifieke immuunrespons te bereiken.

Het team van Li Tang bij EPFL's School of Engineering komt met een oplossing voor het leveringsprobleem. De onderzoekers hebben een polymerisatietechniek genaamd polycondensatie gebruikt om een ​​prototype vaccin te ontwikkelen dat automatisch naar de gewenste locatie kan reizen en daar immuuncellen kan activeren. De gepatenteerde techniek is met succes getest bij muizen en is het onderwerp van een paper die verschijnt in ACS Centrale Wetenschap . Li Tang is ook mede-oprichter van een startup genaamd PepGene, met partners die werken aan een algoritme om snel en nauwkeurig gemuteerde tumorantigenen te voorspellen. Samen, de twee technieken moeten de komende jaren leiden tot een nieuw en beter kankervaccin.

Het lichaam helpen zichzelf te verdedigen

De meeste vaccins, bijvoorbeeld tegen mazelen en tetanus, zijn preventief. Gezonde individuen worden ingeënt met verzwakte of geïnactiveerde delen van een virus, die hun immuunsysteem ertoe aanzetten om antilichamen aan te maken. Dit bereidt het lichaam voor om zichzelf te verdedigen tegen toekomstige infecties.

Echter, het doel van een therapeutisch kankervaccin is niet om de ziekte te voorkomen, maar om het lichaam te helpen zich te verdedigen tegen een ziekte die al aanwezig is. "Er zijn verschillende soorten immuuntherapieën, behalve vaccins, maar sommige patiënten reageren er niet goed op. Het vaccin kan worden gecombineerd met die immunotherapieën om de best mogelijke immuunrespons te verkrijgen, " legt Li Tang uit. Een ander voordeel is dat vaccins het risico op terugval moeten verminderen.

Maar hoe werkt het allemaal?

Voorkomen dat u verdwaalt in de bloedbaan

Het afleveren van een kankervaccin aan het immuunsysteem omvat verschillende stadia. Eerst, de patiënt wordt subcutaan met het vaccin ingeënt. Het vaccin zal dus naar de lymfeklieren reizen, waar veel immuuncellen zijn. Eenmaal daar, het vaccin zal naar verwachting dendritische cellen binnendringen, die fungeren als een soort waarschuwingsmechanisme. Als het vaccin ze op de juiste manier stimuleert, de dendritische cellen presenteren specifieke antigenen aan kankerbestrijdende T-cellen, een proces dat de T-cellen activeert en traint om ze aan te vallen.

De procedure lijkt eenvoudig, maar is zeer moeilijk in de praktijk te brengen. Omdat ze erg klein zijn, de componenten van een vaccin hebben de neiging zich in de bloedbaan te verspreiden of te worden geabsorbeerd voordat ze de lymfeklieren bereiken.

Om dat obstakel te overwinnen, Li Tang heeft een systeem ontwikkeld dat de onderdelen van het vaccin chemisch aan elkaar bindt om een ​​groter geheel te vormen. Het nieuwe vaccin, genaamd Polycondensaat Neoepitoop (PNE), bestaat uit neoantigenen (gemuteerde antigenen die specifiek zijn voor de aan te vallen tumor) en een adjuvans. Wanneer gecombineerd in een oplosmiddel, de componenten binden van nature aan elkaar, vormen een entiteit die te groot is om door bloedvaten te worden geabsorbeerd en die op natuurlijke wijze naar de lymfeklieren reist.

Eenmaal in een dendritische cel, de vaccincomponenten scheiden zich weer. Hierdoor kan de dendritische cel de juiste antigenen aan de T-cellen presenteren, waardoor een krachtige immuunrespons ontstaat. "Dit nieuwe vaccin, gecombineerd met een zeer geavanceerde analyse van de neo-antigenen van elke patiënt, moet het mogelijk maken om het immuunsysteem van kankerpatiënten op een persoonlijke en veilige manier te activeren, ' zegt LiTang.

Het team perfectioneert nog steeds het stadium waarin de tumorspecifieke antigenen worden gedetecteerd. "Deze identificatiefase is net zo belangrijk, " concludeert Li Tang. "Aangezien deze neoantigenen niet aanwezig zijn in gezonde cellen, nauwkeurige identificatie stelt ons in staat om tumorcellen zeer nauwkeurig te targeten, zonder enige toxiciteit in gezond weefsel."