En lo que respecta a la eficacia de las vacunas nanoterapéuticas, la forma importa.

Un equipo de la Universidad de Northwestern investigó un conjunto de ácidos nucleicos esféricos (SNA) por su potencial para estimular las respuestas inmunitarias que sofocan el cáncer. Después de comparar una serie de vacunas de composición idéntica pero estructuralmente diferentes probándolas en múltiples modelos animales, los investigadores encontraron que la estructura de los SNA en una vacuna superó dramáticamente a las demás, que varió de ineficaz a casi curativo.

Las vacunas con la estructura superior eliminaron completamente los tumores en el 30% de los animales y mejoraron su supervivencia general del cáncer. La vacuna también protegió a los animales de la reaparición de tumores.

Esta observación muestra la importancia de la estructura química y la presentación tridimensional de los componentes activos en el diseño de vacunas, "dijo Chad A. Mirkin de Northwestern, quien codirigió el estudio. "Esta información nos ayudará a diseñar de manera racional las vacunas SNA que pueden generar las respuestas inmunes contra el cáncer más fuertes posibles. Tener una estrategia de diseño clara también acelerará el desarrollo de vacunas para muchos tipos de cáncer y potencialmente otras enfermedades".

El estudio se publicará online durante la semana del 6 de mayo en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .

Mirkin es profesor de química George B. Rathmann en la Facultad de Artes y Ciencias Weinberg de Northwestern y director del Instituto Internacional de Nanotecnología. Codirigió el estudio con Bin Zhang, profesor de medicina y microbiología-inmunología en la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern, y Andrew Lee, profesor asistente de investigación de ingeniería química y biológica en la Escuela de Ingeniería McCormick de Northwestern.

Las inmunoterapias contra el cáncer estimulan artificialmente el sistema inmunológico del paciente para encontrar y atacar la enfermedad. Hasta aquí, nuevas inmunoterapias, llamados inhibidores de puntos de control, actúan desbloqueando las respuestas inmunitarias que son suprimidas por los tumores. Pero son efectivos solo en ciertos tipos de cáncer y en una fracción de pacientes.

"Otro enfoque potencialmente más poderoso es aumentar y estimular las respuestas inmunitarias con vacunas terapéuticas, ", Dijo Lee." Este enfoque, sin embargo, ha necesitado avances en el diseño de vacunas para desbloquear su potencial en el tratamiento del cáncer en la clínica ".

El desarrollo de SNA podría ser el gran avance que la gente ha estado esperando. Inventado por Mirkin, Los ARN son formas globulares sintéticas, en lugar de lineales, de ADN y ARN que rodean un núcleo de nanopartículas. Aproximadamente 50 nanómetros de diámetro, las diminutas estructuras poseen la capacidad de entrar en las células, incluidas las células inmunitarias, para la entrega de tratamiento dirigido.

En el estudio, el equipo de Northwestern comparó SNA que tienen diferentes estructuras pero los mismos péptidos, ADN y otros componentes generales. Todas las vacunas incluían un antígeno (una sustancia que es reconocida y dirigida por una respuesta inmune) y un adyuvante (una sustancia que mejora la respuesta inmune del cuerpo al antígeno). En este caso, el ADN es el adyuvante, y el péptido es el antígeno.

Lo único que cambió en cada vacuna fue la posición del antígeno peptídico, que estaba alojado en el núcleo del SCN, intercalados con el ADN o unidos al ADN. Estos cambios llevaron a grandes diferencias en la forma en que el sistema inmunológico reconoció y procesó las señales moleculares, afectando en última instancia la calidad de la respuesta inmune generada por la vacuna. En el estudio, el antígeno peptídico intercalado con el ADN se comportó mejor.

"El estudio muestra que los ARS y nuestra capacidad para refinar las estructuras del ARS pueden mejorar drásticamente las respuestas inmunitarias antitumorales, ", Dijo Zhang. Esto se muestra prometedor en nuestra capacidad para mejorar el rendimiento de las vacunas y, finalmente, utilizarlas en la atención al paciente".