Química y nanotecnología: las claves para conseguir una vacuna contra el cáncer

El uso de nanotecnología en medicina está dando resultados muy positivos en campos hasta ahora inexplorados. Y uno de ellos tiene que ver con las vacunas, más específicamente vacunas contra el cáncer.

En lo que al desarrollo de vacunas hay dos componentes fundamentales, los antígenos (el ejército básicamente) y los adyuvantes (la estrategia, son los responsables de estimular la eficacia del antígeno). ¿Qué ocurre en las vacunas contra el cáncer?Muchas de ellas están diseñadas para activar principalmente las células T citotóxicas, apenas una de las defensas contra una célula cancerosa.

Debido a que las células tumorales siempre están mutando, pueden escapar fácilmente de esta vigilancia de las células inmunitarias, lo que hace que la vacuna sea rápidamente ineficaz. Para aumentar las posibilidades la opción es contar con diferentes antígenos, de modo que reconozcan las diferentes mutaciones de la célula tumoral. Algo muy complejo a menos que se utilice otro enfoque para resolver el problema.

Un equipo de científicos de la Universidad Northwestern liderados por Chad Mirkin, ha desarrollado una nueva forma de aumentar significativamente la potencia de casi cualquier vacuna. Los responsables del avance utilizaron la química y la nanotecnología para cambiar la ubicación estructural de los adyuvantes y antígenos dentro de una vacuna, lo que aumentó considerablemente el rendimiento de la vacuna.

"Esta investigación – explica Mirkin en un comunicado– muestra que la estructura de la vacuna y no solo los componentes, es un factor crítico para determinar la eficacia de la misma: dónde y cómo colocamos los antígenos y el adyuvante cambia notablemente la forma en que el sistema inmunitario los reconoce y procesa".

Los resultados, publicados en 'Nature Biomedical Engineering', se basan en el efecto de la estructura de la nueva vacuna probada en siete tipos diferentes de cáncer, entre ellos el de mama, de cuello uterino, melanoma, el cáncer de colon y el cáncer de próstata.

La clave en este avance es la nanotecnología, sí pero más precisamente los SNA (ácidos nucleicos esféricos por sus siglas en inglés). Los SNA permiten determinar exactamente cuántos antígenos y adyuvantes se administran a las células. Los SNA también dan la posibilidad de adaptar el modo y la velocidad a la que se procesan estos componentes en las células. Y esto tiene un impacto enorme en la eficacia de la vacuna. El enfoque ha sido bautizado por Mirkin como vacunología racional: el concepto de que la presentación estructural de los componentes de la vacuna es tan importante como los propios componentes para impulsar la eficacia.

"Las vacunas desarrolladas a través de la vacunología racional – añade Mirkin – entregan la dosis precisa de antígeno y adyuvante a cada célula inmunitaria, por lo que todas están igualmente preparadas para atacar las células cancerosas. Si las células inmunitarias son soldados, una vacuna tradicional deja a algunos de ellos desarmados, nuestra vacuna en cambio, los arma a todos con un arma poderosa para matar el cáncer".

¿De verdad es más eficaz? Los resultados mostraron que se duplicaba la cantidad de células T específicas del antígeno del cáncer y aumentaba un 30 % la activación de estas células. De hecho detuvieron el crecimiento tumoral en múltiples modelos animales.

"Es increíble – concluye Mirkin –. Con solo alterar la ubicación de los antígenos en dos vacunas que son casi idénticas desde el punto de vista de la composición, tratamiento contra los tumores cambia drásticamente: una vacuna es potente y útil, mientras que la otra es mucho menos efectiva. Cuantos más tipos de células tenga el sistema inmunitario para atacar a los tumores, mejor".

Finalmente hay una ventaja extra en la vacunología racional, especialmente cuando se usa con una nanoestructura como un SNA: es fácil alterar la estructura de una vacuna para tratar un tipo diferente de enfermedad, lo que abre sus posibilidades a muchas otras dolencias hasta ahora no explorada.