Therapeutische vaccinatie tegen HPV-gerelateerde tumoren: studie toont aan dat nanodeeltjes verschil maken

Onderzoekers van het Duitse Cancer Research Center (DKFZ) hebben samengewerkt met de Silvacx Project Group aan de Heidelberg University om een ​​therapeutisch vaccinatieconcept te ontwikkelen dat het immuunsysteem kan mobiliseren om zich op kankercellen te richten. Het team toonde aan dat viruspeptiden gekoppeld aan silica-nanodeeltjes effectieve T-celreacties tegen HPV-gerelateerde tumoren kunnen opwekken. In een muismodel was het op nanodeeltjes gebaseerde vaccin in staat om HPV-gerelateerde tumoren gedeeltelijk of volledig te onderdrukken.

De bevindingen zijn gepubliceerd in het dagboek Oncoimmunologie.

Menselijke papillomavirussen zijn de belangrijkste oorzaak van baarmoederhalskanker en spelen ook een belangrijke rol bij hoofd- en nektumoren en andere soorten kanker. Preventieve HPV -vaccinaties weren de infectie af met de ziekteverwekkers en kunnen dus de ontwikkeling van kanker voorkomen. Er zijn momenteel echter geen therapeutische vaccins die bestaande precancereuze laesies of tumoren bestrijden.

Een nieuwe vaccinatiemethode ontwikkeld door een onderzoeksteam onder leiding van Angelika Riemer van de DKFZ en de Silvacx Project Group aan de Heidelberg University, vertrouwt op nanodeeltjes in silica. Dit stabiele materiaal, ook bekend als siliciumdioxide of silicinezuur, heeft zich al bewezen in verschillende medische toepassingen.

De silica -deeltjes worden eerst gecoat om ze biocompatibel te maken. Ze worden vervolgens geladen met korte fragmenten van de virale eiwitten die aanwezig zijn in de kankercellen. Daartoe selecteren de onderzoekers eiwitsegmenten waarvan bekend is dat ze het menselijke immuunsysteem activeren.

Na injectie presenteren gespecialiseerde immuuncellen-bekend als antigeenpresenterende cellen-de deeltjes op en presenteren de virale epitopen op hun oppervlak. Dit activeert cytotoxische T -cellen, die specifiek kankercellen herkennen en vernietigen. De combinatie met een extra adjuvans was bijzonder effectief.

De onderzoekers gebruikten muizen waarvan het immuunsysteem ‘gehumaniseerd’ was, wat betekent dat ze dezelfde epitopen kunnen presenteren als mensen. Bij deze dieren leidde de vaccinatie tot een significante activering van cytotoxische T -cellen. In sommige van de muizen werden bestaande HPV-positieve tumoren volledig onderdrukt en deze muizen overleefden langer.

“Dit zijn bemoedigende resultaten die onze beslissing bevestigen om het nanodeeltjesvaccinsysteem te blijven ontwikkelen. Het is veelzijdig en kan in de toekomst niet alleen worden gebruikt tegen HPV-geassocieerde kankers, maar ook tegen andere tumoren of infectieziekten,” legt onderzoeksleider Riemer uit.

Silica nanodeeltjes zijn het kernelement van het therapeutische vaccinatieproces. Ze beschermen de vaccinepitopen in het lichaam tegen snelle afbraak, waardoor hun biologische beschikbaarheid en opname en presentatie door immuuncellen worden gewaarborgd. Ze worden ook gekenmerkt door hun stabiliteit en het gemak van de productie. Vaccins op basis van nanodeeltjes van silica kunnen daarom ook worden gebruikt in regio’s waar het moeilijk is om de koelketen te handhaven die nodig is voor de meeste vaccins – een belangrijk voordeel voor wereldwijde toepassing.