Investigadores de la Universidad Northwestern han desarrollado una vacuna terapéutica más efectiva para cánceres relacionados con el VPH al reorganizar componentes en una nanopartícula basada en ADN. Este ajuste estructural mejora significativamente la capacidad del sistema inmunitario para dirigirse y destruir tumores. Los hallazgos, publicados en Science Advances, destacan la importancia de la disposición molecular en el diseño de vacunas.
Científicos de la Universidad Northwestern han demostrado que la disposición física de los componentes en una vacuna contra el cáncer puede influir enormemente en su efectividad. En un estudio publicado el 11 de febrero en Science Advances, el equipo se centró en vacunas terapéuticas para cánceres impulsados por el virus del papiloma humano (VPH), que causa la mayoría de los cánceres de cuello uterino y una proporción creciente de cánceres de cabeza y cuello. El vacuna se basa en ácidos nucleicos esféricos (SNA, por sus siglas en inglés), una nanotecnología inventada por Chad A. Mirkin, profesor George B. Rathmann en Northwestern. A diferencia de las vacunas tradicionales que mezclan antígenos y adyuvantes sin una estructura precisa —un método que Mirkin denomina el 'enfoque de la batidora'—, este diseño organiza los elementos a escala nanométrica. Los investigadores probaron variaciones en las que un fragmento de una proteína del VPH, conocido como antígeno, se posicionaba de manera diferente dentro de la nanopartícula SNA. Se evaluaron tres configuraciones en modelos de ratones humanizados de cáncer positivo para VPH y en muestras de tumores de pacientes con cáncer de cabeza y cuello. La versión más efectiva mostraba el antígeno en la superficie de la nanopartícula, unido por su N-terminal. Esto provocó hasta ocho veces más producción de interferón-gamma por parte de las células T CD8, los principales combatientes contra el cáncer del sistema inmunitario. En modelos animales, ralentizó el crecimiento tumoral y prolongó la supervivencia. En muestras de pacientes, aumentó la eliminación de células cancerosas entre dos y tres veces. 'Este efecto no provino de añadir nuevos ingredientes ni de aumentar la dosis', dijo el Dr. Jochen Lorch, profesor de medicina en Northwestern y director de oncología médica del Programa de Cáncer de Cabeza y Cuello. 'Provino de presentar los mismos componentes de una manera más inteligente. El sistema inmunitario es sensible a la geometría de las moléculas.' El estudio resalta el campo emergente de la nanomedicina estructural, pionero por Mirkin. 'La promesa de la nanomedicina estructural es poder identificar, entre las innumerables posibilidades, las configuraciones que conducen a la mayor eficacia y menor toxicidad', afirmó Mirkin. 'En otras palabras, podemos construir mejores medicamentos desde abajo hacia arriba.' Vacunas previas basadas en SNA han dirigido melanoma, cáncer de mama triple negativo, cáncer de colon, cáncer de próstata y carcinoma de células de Merkel, con siete avanzando a ensayos en humanos. El equipo planea aplicar estos conocimientos para refinar candidatos anteriores e incorporar inteligencia artificial para optimizar diseños. La investigación fue apoyada por el Instituto Nacional del Cáncer y el Centro Integral de Cáncer Robert H. Lurie de la Universidad Northwestern.
