Durante generaciones, las vacunas han protegido a la gente contra las enfermedades mortales, pero la pregunta es si también podrían ayudar a combatir el cáncer. 

Los investigadores de Mayo Clinic trabajan en el desarrollo de vacunas contra el cáncer que sean personalizadas, terapéuticas y potencialmente capaces de apuntar contra las características distintivas del tumor canceroso de una persona. Este nuevo enfoque no solo se fundamenta en los avances de la investigación genómica y de los datos analíticos, sino que conlleva el potencial transformador de robustecer al poderoso sistema inmunitario para identificar y atacar a las células cancerosas.

«En algunos pacientes con cáncer, la vacuna podría inducir a los tumores a encogerse y brindaría una inmunidad antitumoral durable», comenta el Dr. Keith Knutson, codirector del Programa de Inmunología e Inmunoterapia del Centro Oncológico Integral de Mayo Clinic en Florida y uno de los creadores del Programa de Vacunas Personalizadas contra Neoantígenos en Mayo Clinic. El estudio del Dr. Knutson se enfoca en prevenir el avance del cáncer.

El Dr. Knutson dice que las vacunas personalizadas contra el cáncer se crean de manera similar a las de la gripe (influenza) o de la COVID-19, donde el ingrediente clave es una proteína específica que se relaciona con la enfermedad.

«A medida que el sistema inmunitario va aprendiendo a reconocer esa proteína, también estimula la producción de células T para combatirla y eliminarla», explica el Dr. Knutson.

El elemento principal de la terapia consiste en trozos de mutaciones proteínicas del tumor particular de una persona, conocidos como neoantígenos. Los microscópicos fragmentos proteínicos se generan a partir de mutaciones genéticas en las células tumorales. Los neoantígenos están presentes solamente en la superficie de las células cancerígenas, mas no en las células sanas.

Debido a que los neoantígenos son elementos extraños al cuerpo, el sistema inmunitario los reconoce como invasores patogénicos. Por ello, al combinarla con inmunoterapia, la vacuna puede ayudar a generar una fuerte respuesta defensiva.

«La idea es que al identificar entre 20 y 30 proteínas mutadas en el cáncer de una persona, sea posible formularlas en una vacuna. Después, se puede vacunar repetidamente a la persona, mientras recibe el tratamiento de inmunoterapia con inhibidores de los puntos de control inmunitario», señala el Dr. Knutson. 

En fase preclínica con animales modelos, el Dr. Knutson y su equipo administraron la combinación de vacuna e inmunoterapia para tratar el cáncer de mama y descubrieron que la terapia doble prolongó la supervivencia, sin ocasionar toxicidades importantes.

«Tenemos la esperanza de lograr reproducir estos resultados en los seres humanos», añade.

Crear vacunas para un paciente a la vez   

El proceso para desarrollar la vacuna empieza en el Centro para Medicina Personalizada de Mayo Clinic con la secuenciación de las células tumorales del paciente y el análisis tanto del ADN como de las cadenas de aminoácidos (los pilares de las proteínas) para encontrar posibles neoantígenos.

La supervisión de la selección fundamental de neoantígenos está a cargo de la Dra. Yan Asmann, bioinformática en Mayo Clinic de Florida y cocreadora del Programa de Vacunas Personalizadas contra Neoantígenos en Mayo Clinic. La científica utiliza métodos de secuenciación extensa y algoritmos computacionales para, entre cientos de miles de neoantígenos, elegir hasta 36 que puedan generar la respuesta inmunitaria más fuerte.

«Se sabe que algunos tumores presentan cambios grandes, como un reordenamiento genómico estructural, donde una pieza entera de ADN se desprende y se vuelve a fusionar. Esos cambios más grandes realmente llevan a la presencia de más neoantígenos extraños al cuerpo y, por lo tanto, más inmunogénicos», apostilla la Dra. Asmann.

Luego, el equipo de la Dra. Asmann valida manualmente la calidad de cada mutación y la exactitud de los posibles neoantígenos surgidos de las mutaciones. 

«Se analiza una enorme cantidad de cambios en el tejido tumoral. La generación de neoantígenos es un proceso biológico muy complejo, pero estamos intentando automatizarlo mediante algoritmos computacionales, incluidos modelos de aprendizaje automático», anota la Dra. Asmann.

Una vez seleccionados los neoantígenos, el Dr. Knutson formula los ingredientes de la vacuna para alcanzar la respuesta inmunitaria más fuerte posible y destruir completamente al tumor. 

«Después, con cuidado se seleccionan los neoantígenos que pueden fabricarse rápido y con gran pureza para administrarlos de forma segura y oportuna en el paciente», concluye el Dr. Knutson.

El Dr. Knutson espera que pronto se pueda implementar la estrategia en ensayos clínicos para el tratamiento de distintos tipos de cáncer, así como para prevenir la enfermedad.

— Susan Murphy

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