Szczepionki przeciwnowotworowe mają ogromny potencjał w zakresie rewolucjonizacji leczenia nowotworów, stanowiąc światełko nadziei dla pacjentów na całym świecie. W poszukiwaniu skutecznych szczepionek przeciwnowotworowych badano różne możliwości, w tym wykorzystanie komórek dendrytycznych (DC) jako ex vivo wytwarzanych komórek prezentujących antygen (APC). Chociaż DC wykazały ograniczoną skuteczność, ich rozwój kliniczny był utrudniony przez różne wyzwania, w tym niedobór progenitorów DC w krwiobiegu dawców/pacjentów, a także przeszkody związane z produkcją. Ograniczenia te skłoniły naukowców do poszukiwania alternatywnych platform komórkowych, które umożliwiły wykorzystanie mezenchymalnych komórek zrębowych (MSC). Co ciekawe, MSC są: i) wszechstronne w zastosowaniu, ii) łatwo dostępne z kilku źródeł tkankowych oraz iii) bezpieczeństwo udowodnione w badaniach klinicznych.

W ramach tego przełomowego badania główny badacz, dr Moutih Rafei z Université de Montréal, współpracował ze swoimi kolegami z Defense Therapeutics, aby zwiększyć skuteczność szczepionek przeciwnowotworowych poprzez wykorzystanie MSC jako APC. Aby to osiągnąć, odnowili Accum^® technologię, która początkowo miała na celu usprawnienie dostarczania leków w celu skutecznej akumulacji wewnątrzkomórkowej. Zastosowanie tej technologii doprowadziło do odkrycia niespotykanej dotąd właściwości firmy Accum^® i jego pochodne w przeprogramowaniu MSC tak, aby zachowywały się jak APC zdolne do krzyżowej prezentacji antygenów. Podejście to zaowocowało silną stymulacją odpowiedzi immunologicznej przeciwko nowotworowi; obserwacje, które zostały niedawno opublikowane w recenzowanym czasopiśmie iScience.

Korzystając z Acum^® technologii, dr Rafei i jego zespół wygenerowali Accum^® wariant (określany jako A1) zdolny do indukowania silnej prezentacji krzyżowej antygenu w MSC. Testowane na zwierzętach komórki te wykazały obiecujące wyniki w pobudzaniu układu odpornościowego do walki z komórkami nowotworowymi. „Ogółem nasze dane wskazują, że A1 odgrywa kluczową rolę w różnych procesach związanych z prezentacją krzyżową, takich jak wychwyt antygenu, ucieczka do cytozolu i późniejsze przetwarzanie przez maszynerię proteasomalną” – zauważa dr Rafei. Podczas badania różnych procesów molekularnych stwierdzono, że A1 wywołuje wewnątrzendosomalną produkcję reaktywnych form tlenu, powodując pęknięcia błony endosomalnej poprzez peroksydację lipidów. Dr Rafei i jego zespół badali także wpływ A1 na MSC i odkryli zmiany w kilku szlakach biologicznych, w tym w odpowiedziach komórkowych na stres i metabolizmie, a także uwalnianiu mediatorów prozapalnych. Suma tych obserwacji skłoniła ich do nazwania tej szczepionki A1-ReprogramowanyMSC (ARM). “Komórki ARM indukują silną odpowiedź przeciwnowotworową, jak wykazano w serii badań szczepień przeprowadzonych na zwierzętach z wcześniej ustalonymi guzami litymi. To innowacyjne podejście zaowocowało u dużej grupy zwierząt wykazaniem całkowitej odpowiedzi (np. eradykacji nowotworu)” – wyjaśnia dalej dr Rafei. W ich badaniu nie tylko zaproponowano alternatywny sposób szczepienia wykorzystujący MSC jako składnik podstawowy, ale także pokazano, w jaki sposób szczepionkę ARM można dostosować do wytwarzania szerszego zakresu szczepionek przeciwnowotworowych ukierunkowanych na wiele innych wskazań.

Poszukiwania skutecznych szczepionek przeciwnowotworowych przyniosły znaczny postęp, a MSC okazały się obiecującą platformą. Dr Rafei i jego zespół zaprezentowali potencjał wykorzystania MSC jako APC poprzez innowacyjne wykorzystanie Accum^® technologia. „Ogólnie rzecz biorąc, nasze odkrycia niosą ze sobą dwa ważne komunikaty. Po pierwsze, szczepionka ARM może rzeczywiście wywołać silną odpowiedź przeciwnowotworową nawet po podaniu pulsu lizatu nowotworu. Po drugie, opracowane podejście jest wszechstronne i można je dostosować do różnych typów nowotworów, jeśli zapewni się dostęp do tkanek nowotworowych/biopsji” – podsumowuje dr Rafei. To innowacyjne podejście nie tylko daje nadzieję na pokonanie wyzwań związanych z tradycyjnymi szczepionkami przeciwnowotworowymi, ale także wyznacza transformacyjną zmianę w immunoterapii, otwierając przekonującą drogę do skutecznego leczenia raka i zapobiegania mu w przyszłości. Co więcej, jego wszechstronność sprawia, że ​​można go dostosować do szerszej gamy typów nowotworów, torując w ten sposób drogę do pełnej nadziei przyszłości w toczącej się walce z rakiem.

ODNIESIENIE DO DZIENNIKA

Marina Pereira Gonçalves, Roudy Farah, Jean-Pierre Bikorimana, Jamilah Abusarah, Nehme EL-Hachem, Wael Saad, Sebastien Talbot, Daniela Stanga, Simon Beaudoin, Sebastien Plouffe, Moutih Rafei. „Przeprogramowane mezenchymalne komórki zrębowe A1 wywołują silną odpowiedź przeciwnowotworową”. iNauka, 2024.

DOI: https://doi.org/10.1016/j.isci.2024.109248.

O AUTORZE

dr. Usta Rafei z wykształcenia jest immunologiem ukierunkowanym na rozwój terapii z zakresu immunoonkologii. Przez ostatnią dekadę zgromadził głęboką wiedzę i spostrzeżenia w dziedzinie rozwoju limfocytów T, biologii komórek macierzystych, immunoterapii nowotworów i chorób autoimmunologicznych. Kończąc doktorat z medycyny eksperymentalnej na Uniwersytecie McGill, dr Rafei pracował nad różnymi projektami, w tym nad rozwojem nowych fusokin, mając jednocześnie kontakt z biologią mezenchymalnych komórek zrębowych oraz sposobami wykorzystania tych komórek jako komórkowych środków terapeutycznych w kilku wskazaniach. Po uzyskaniu doktoratu odbył staż podoktorski z biologii molekularnej na Université de Montréal, gdzie badał wpływ cytokin na rozwój wewnątrzgrasicowych komórek T. Jego badania doprowadziły do ​​przełomowego odkrycia nowej roli wspierającej interleukiny-21 Ponownie Rozwój komórek T. Wychodząc z tej mocnej podstawy, w 2013 roku założył swoje laboratorium na Université de Montréal, koncentrując się na sposobach stymulowania rozwoju i aktywności komórek T. Jak dotąd uważany jest za lidera w opracowywaniu terapii immunologicznych w leczeniu katastrofalnych chorób, dzięki wielu nieodkrytym przełomowym odkryciom, z których część jest obecnie testowana w badaniach klinicznych. Do tej pory dr Rafei otrzymał ponad 20 nagród i wyróżnień, a jego badania zaowocowały ponad 50 recenzowanymi publikacjami o dużym wpływie, 5 recenzjami, 2 rozdziałami w książkach, 1 monografią i 6 patentami. Doktor Rafei przeszkolił długą listę wysoko wykwalifikowanych pracowników i przez ostatnie 10 lat jako niezależny główny badacz zapewnił sobie wielomilionowe granty. Nieustannie dąży, zarówno na poziomie akademickim, jak i przemysłowym, do konsolidacji swojego rosnącego przywództwa w celu dalszego rozwijania swojego innowacyjnego programu badawczego, dokonując jednocześnie fundamentalnych i translacyjnych przełomów w dziedzinie immunologii-onkologii.