Medicina modernă și-a stabilit o țintă ambițioasă: să găsească antidotul cât mai multor forme de cancer, fie că este vorba despre medicamente curative sau vaccinuri. Speranțele se leagă tot mai mult de nanomedicină, privită ca medicina viitorului dar și de medicina personalizată. Cât de important este rolul cercetării în cancer? Există la acest moment tratamente care să aducă speranțe palpabile?  Care este scopul vaccinurilor și imunoterapiei și care sunt limitele lor? Cât de departe suntem de utilizarea unui nanovaccin metalic pentru tratarea cancerului?

La toate aceste întrebări, și nu numai, a răspuns Dr. Brîndușa Drăgoi, Cercetător Științific II, Departamentul TRANSCEND, Institutul Regional de Oncologie, Iași și coordonator al proiectului H2020-ERA-Chairs pentru dezvoltarea nanomedicinii în centrul TRANSCEND. 

Ce este cancerul? 

Cancerul este o boală genetică heterogenă a cărui abordare terapeutică implică utilizarea unui panel multimodal de proceduri medicale furnizate de specialități diferite focusate pe această patologie invazivă. Cancerul se exprimă ca o dezvoltare necontrolată a celulelor conducând la apariția unei formațiuni tumorale ce induce dezagregarea țesuturilor sănătoase și diseminarea procesului malign în organismul gazdă. Tumorile maligne sunt „organe noi” care folosesc structurile celulare normale ca suport pentru creștere și metastazare. 

Care este rolul cercetării în cancer? 

Cercetarea în cancer este crucială. În plus, evoluția științei din ultimii zeci de ani a arătat nevoia extinderii acestui efort și către alte domenii medicale, precum imunologia, dar și non-medicale, precum chimia, biologia, știința nanomaterialelor. Toate aceste eforturi au drept scop principal identificarea de noi soluții pentru diagnostic și terapie. În același timp, ele reprezintă o sursă extrem de valoroasă pentru înțelegerea mai profundă a acestei maladii neiertătoare, în majoritatea covârșitoare a cazurilor. Totuși, astăzi se constată o creștere continuă a ratei de supraviețuire, precum și o îmbunătățire a calității vieții. În ciuda acestor rezultate încurajatoare, identificarea unor tratamente mai eficiente, mai personalizate și cu efecte secundare minimizate rămâne un obiectiv pe termen lung în ce privește boala oncologică, stimulând continuu cercetările în această direcție.   

Este sistemul imun implicat în cancer? 

Studii extinse, mai ales cele din ultimii 20 de ani, au revelat faptul că există o conexiune între imunitatea organismului și cancer, facilitând astfel și o abordare imunologică a acestei maladii. Explicația pentru acest mod de a vedea tratamentul contra cancerului constă în faptul că sistemul nostru imun este construit astfel încât să ne protejeze contra diferiților germeni patogeni, (bacterii, virusuri), substanțe chimice, dar și să împiedice dezvoltarea necontrolată a celulelor, fiind implicat în discriminarea sinelui de „străin” (self față de non-self), deci implică și protejarea noastră contra tumorilor maligne. Interesant este faptul că aceste celule care deviază de la traseul normal de dezvoltare au capacitatea de a păcăli sistemul imun care nu doar că nu intră în alertă, dar și ajută la dezvoltarea tumorilor, pentru că le recunoaște incorect, ca fiind ale sinelui. Acest aspect face ca lupta cu cancerul să devină una inegală și predispusă încă la eșec. Schimbarea de paradigmă în terapia cancerului are la bază exploatarea sistemului imun propriu al pacientului cu scopul de a-l face să recunoască celulele tumorale drept ceea ce sunt –  inoportune organismului – și să le distrugă. 

Care este baza moleculară a vaccinurilor și imunoterapiei cancerului?

Exploatarea sistemului imun se poate face prin mai multe căi, dintre care două sunt principale. Prima se referă la țintirea unor trasee din lanțul imunologic, așa numitele puncte de control. În acest caz, se produc medicamente inhibitoare ale punctelor de control imune care eliberează barajul natural instalat asupra sistemului imun și permit acestuia să recunoască și să distrugă tumora. În acest caz vorbim despre imunoterapie la modul general. A doua variantă constă în utilizarea antigenelor exprimate de către celulele tumorale, ca urmare a anomaliilor genomice (ADN). Aceste antigene pot fi proteine, glicoproteine, glicolipide sau carbohidrați și se găsesc pe suprafața celulei tumorale. La rândul lor, antigenele sunt grupate în două categorii și anume, specifice, fiind exprimate exclusiv de celula canceroasă și asociate, care sunt exprimate atât de celulele normale cât și de cele canceroase. În acest din urmă caz, diferențierea se face prin cantitate, celulele tumorale exprimând pe suprafață un număr mult mai mare de molecule antigen decât celulele sănătoase. Acești receptori antigenici sunt factorii cheie în dezvoltarea vaccinurilor oncologice având un potențial imens în dezvoltarea de tratamente eficente și personalizate. Vaccinurile pe bază de antigene specifice sunt mult mai eficiente decât cele pe bază de antigene asociate, deoarece prin această ultimă formulare nu se poate evita total distrugerea celulelor normale. 

Care este scopul vaccinurilor și imunoterapiei cancerului?

Vaccinurile si imunoterapia, în general, ajută sistemul imun să recunoască celulele canceroase ca pe o amenințare și să lupte contra lor, nu să le protejeze. Important de menționat este faptul că, spre deosebire de vaccinurile utilizate pentru a preveni anumite boli, vaccinurile pentru tratarea cancerului sunt destinate exclusiv persoanelor care au cancer. Pentru a prepara un vaccin anticancer, celule din sistemul imun al pacientului sunt recoltate și expuse acestor antigene în laborator. După pregătirea vaccinului, el este injectat în organismul pacientului în cauză, pentru a-i stimula răspunsul imun. Ca urmare, acest tip de vaccin nu poate fi utilizat pentru alte persoane, chiar dacă are același tip de cancer, fiind una dintre cele mai personalizate variante de tratament. Se pot proiecta și vaccinuri care să proteje revenirea anumitor tipuri de cancere după tratament. 

Există terapii imunologice pentru cancer?

Deși imunoterapia oncologică este intens studiată în ultimul timp, totuși, ea are o istorie mai veche, primul medicament imunologic fiind aprobat de către FDA în 1997. Este vorba despre  Rituximab, folosit pentru tratarea limfomului non-Hodgkin, un tip de cancer al sistemului limfatic care constă în dezvoltarea necontrolată a unor celule albe din sânge. În ultimii 10 ani, încă șase medicamente imunoterapice au fost aprobate de către FDA pentru diferite tipuri de cancer, oferind o rată de supraviețuire crescută. În ce privește vaccinurile terapeutice, primul vaccin aprobat pentru tratarea cancerului este Provenge, pentru cancerul de prostată. În prezent, mai sunt încă două vaccinuri terapeutice aprobate pentru melanom (T-VEC) și cancerul de vezică non-invaziv, în stadiu incipient (Bacillus Calmette-Guérin – BCG – stimulare nespecifică locală). Însă, mult mai important este că acum se găsesc în studii clinice foarte multe vaccinuri terapeutice.

Care sunt limitările și dezavantajele vaccinurilor și imunoterapiei?

Cu toate că progresul făcut în tratarea imunologică a cancerului este cu adevărat foarte mare și cu perspective încurajatoare, există încă multe limitări din cauza complexității și diversității tipurilor de cancer pentru care nu se poate spune că există sau va exista un tratament generalizat. Se așteaptă, însă, ca în viitor numărul de vaccinuri terapeutice aprobate clinic să crească, dar cercetările care stau la baza acestor produse farmaceutice sunt vaste și foarte costisitoare. Totuși, imunoterapia nu este un panaceu. Fiind încă la începtul dezvoltării sale, studiile scot la suprafață și dezavantaje. Unul ar fi o stimulare imunitară mai mică decât cea prevăzută și, deci, fără rezultatele scontate sau o suprastimulare a sistemului imun care să conducă chiar până la boli autoimune. În plus, mediul local în care se dezvoltă celulele tumorale (micromediu tumoral) poate sabota acțiunea terapeutică a vaccinului. 

Cum pot fi depășite dezavantajele vaccinurilor și imunoterapiei cu ajutorul nanoparticulelor?

Pentru a depăși aceste neajunsuri, în prezent se face apel la nanoștiință, care are potențialul de a limita aceste efecte și a îmbunătăți rezultatul terapeutic. Includerea nanoparticulelor (dimensiune mai mică de 100 nm) în formularea vaccinurilor/medicamentelor folosite în imunoterapie oferă avantaje unice precum (i) protejarea lor contra degradării de către factori interni din organism, (ii) țintirea controlată a anumitor celule ale sistemului imun, (iii) livrarea simultană a antigenului/medicamentului și a unui adjuvant, care să amplifice răspunsul antitumoral, precum și (iv) abilitatea de a elibera controlat antigenul la locul de livrare. În plus, nanoparticulele metalice (cele mai cunoscute sunt Al, Au, Ag),  pot fi ele însele folosite ca adjuvanți. În general, un  nanovaccin sau nanomedicament pentru imunoterapie este format dintr-o zonă centrală metalică (nanoparticulă) pe suprafața căreia se pot atașa antigenele/medicamentele. Există, însă, și situații în care acestea sunt incluse într-un lipozom sau un polimer pe suprafața căruia se atașează nanoparticule metalice.  

Cât de departe este utilizarea unui nanovaccin metalic pentru tratarea cancerului?

În prezent sunt foarte multe studii pentru dezvoltarea nanovacinurilor metalice pentru cancer, unele dintre ele cu rezultate promițătoare. Cu toate acestea, imensa majoritate sunt în faze preclinice de cercetare, deoarece încă nu există ghiduri clare pentru translația clinică a acestora. Acest blocaj este cauzat de faptul că, în cazul nanoparticulelor anorganice, ghidurile trebuie să fie mult mai amănunțite decât pentru alte tipuri de nanoparticule cu aplicații medicale. Și este normal să fie astfel, dat fiind că nanoparticulele metalice/anorganice provin din surse aproape exclusiv nenaturale, implicând mult mai mult studiu și cercetare, astfel încât să nu provoace daune organismului. Practic, în cazul tratamentelor cu nanoparticule metalice/anorganice fiecare preparat trebuie să fie evaluat pentru biocompatibilitate și siguranță, ceea ce crește considerabil numărul studiilor, între care și cele de toxicitate și siguranță, precum și a trialurilor clinice, în comparație cu alte tipuri de nanoparticule. În paralel cu acestea, cresc vizibil și costurile care sunt de ordinul milioanelor de euro, însă cercetarea și, în special, cea de vârf, se ghidează după principiul „high-risk/high-gain research”. Ca urmare, punând în balanță costurile și beneficiile, continuarea cercetărilor în acest domeniu merită și sperăm să fie finanțată corespunzător, atât ca nivel al finanțării cât și prin asigurarea unui flux continuu al acesteia, la nivel național.  

Care sunt contribuțiile cercetării din centrul TRANSCEND de la IRO în acest domeniu?

Începand cu 2021, în cadrul institutului este în desfășurare un proiect H2020 – ERA-Chairs (www.esei-biomed.eu) al cărui obiectiv principal este de a dezvolta nanomedicina în institut. Proiectul se derulează în centrul de cercetări TRANSCEND, ale cărui baze au fost puse de către Prof. Dr. Eugen Carasevici printr-un proiect finanțat din Fonduri Structurale, în 2016. Printr-un proiect ERA-Chair, Comisia Europeană oferă suport universităților și institutelor de cercetare cu potențial de dezvoltare pentru atragerea unui cercetător cu rezultate recunoscute internațional, care să implementeze modificări structurale menite atingerii excelenței în cercetarea științifică. Recrutarea acestui cercetător pentru proiectul nostru a avut loc anul trecut printr-un concurs internațional. Câștigătorul acestui concurs este Dr. habil. Ciprian Iliescu, care și-a început activitatea în calitate de ERA-Chair al proiectului (echivalent cercetător științific I) la 1 mai 2022. Odată cu dezvoltarea cercetării în nanomedicină și remanierea instituțională absolut necesară în raport cu activitatea de cercetare, TRANSCEND are potențialul să devină un centru european atât din punct de vedere al finanțării și dotărilor specifice cât și al rezultatelor științifice. Procentul de 10% din bugetul proiectului, dar mai ales fondurile alocate de către UEFISCDI printr-un proiect național, drept suport pentru activitatea de cercetare din cadrul proiectului ERA-Chairs, au permis, tot de anul trecut, demararea echipării laboratorului de chimie (Laborator de NanoTehnologie) destinat dezvoltării de nanomateriale pentru medicină, cu focus pe oncologie. În prezent, laboratorul este dotat cu un minim necesar pentru obținerea de nanomateriale permițând abordarea de subiecte științifice în această direcție (https://www.youtube.com/watch?v=p4nNrmtt2cI). În linie cu aceasta, dar și pentru a răspunde concret provocărilor actuale din cercetarea oncologică, prin posibilitățile oferite de nanomedicină, s-au conturat deja subiecte de cercetare axate pe dezvoltarea de nanomateriale atât pentru terapia cât și diagnosticul cancerului. Drumul nostru până la nanovaccinuri anti-tumorale aprobate clinic e lung, dar important este că am pășit pe el asigurându-ne astfel implicarea în cercetarea cu interese actuale la nivel european. Totuși, trebuie subliniat și faptul că alinierea la nivelul de calitate europeană în cercetarea științifică necesită și o finanțare mult mai consistentă și continuă, pentru care depunem un efort constant.

Publicitate și alte recomandări video