Pesquisadores da Universidade Northwestern desenvolveram uma vacina terapêutica mais eficaz para cânceres relacionados ao HPV reorganizando componentes em uma nanopartícula baseada em DNA. Esse ajuste estrutural melhora significativamente a capacidade do sistema imunológico de mirar e destruir tumores. Os achados, publicados em Science Advances, destacam a importância do arranjo molecular no design de vacinas.
Cientistas da Universidade Northwestern demonstraram que o arranjo físico dos componentes em uma vacina contra o câncer pode influenciar grandemente sua eficácia. Em um estudo publicado em 11 de fevereiro na Science Advances, a equipe focou em vacinas terapêuticas para cânceres impulsionados pelo papilomavírus humano (HPV), que causa a maioria dos cânceres cervicais e uma fatia crescente de cânceres de cabeça e pescoço. A vacina é baseada em ácidos nucleicos esféricos (SNA), uma nanotecnologia inventada por Chad A. Mirkin, o Professor George B. Rathmann na Northwestern. Diferente das vacinas tradicionais que misturam antígenos e adjuvantes sem estrutura precisa — um método que Mirkin chama de 'abordagem do liquidificador' —, esse design organiza elementos na escala nanométrica. Os pesquisadores testaram variações em que um fragmento de uma proteína do HPV, conhecido como antígeno, foi posicionado de forma diferente dentro da nanopartícula SNA. Três configurações foram avaliadas em modelos de camundongos humanizados de câncer HPV-positivo e em amostras de tumores de pacientes com câncer de cabeça e pescoço. A versão mais eficaz exibia o antígeno na superfície da nanopartícula, ligado via seu N-terminal. Isso levou a até oito vezes mais produção de interferon-gama por células T CD8, os principais combatentes contra o câncer do sistema imunológico. Em modelos animais, desacelerou o crescimento tumoral e estendeu a sobrevivência. Em amostras de pacientes, aumentou a morte de células cancerosas em duas a três vezes. 'Esse efeito não veio de adicionar novos ingredientes ou aumentar a dose', disse o Dr. Jochen Lorch, professor de medicina na Northwestern e diretor de oncologia médica do Programa de Câncer de Cabeça e Pescoço. 'Veio de apresentar os mesmos componentes de forma mais inteligente. O sistema imunológico é sensível à geometria das moléculas.' O estudo ressalta o campo emergente da nanomedicina estrutural, pioneiro por Mirkin. 'A promessa da nanomedicina estrutural é identificar, entre as inúmeras possibilidades, as configurações que levam à maior eficácia e menor toxicidade', afirmou Mirkin. 'Em outras palavras, podemos construir melhores medicamentos de baixo para cima.' Vacinas baseadas em SNA anteriores visaram melanoma, câncer de mama triplo-negativo, câncer de cólon, câncer de próstata e carcinoma de células de Merkel, com sete avançando para ensaios humanos. A equipe planeja aplicar esses insights para refinar candidatos anteriores e incorporar inteligência artificial para otimizar designs. A pesquisa foi apoiada pelo National Cancer Institute e pelo Robert H. Lurie Comprehensive Cancer Center na Universidade Northwestern.
