Uma vacina experimental mostra que poderá prevenir a propagação de cancros metastáticos para os pulmões. Os principais ingredientes da vacina são nanopartículas, formadas a partir de vírus bacterianos, que foram concebidas para atingir uma proteína (S100A9) que desempenha um papel central no crescimento e propagação do cancro.
A vacina foi experimentada em ratos e mostrou reduzir significativamente a propagação de cancros metastáticos da mama e da pele para os pulmões. Também melhorou a taxa de sobrevivência em ratos com cancro da mama metastático após a remoção cirúrgica do tumor primário.
A metástase é um processo que envolve a migração de células cancerígenas do seu local primário para outras partes do corpo. Estudos recentes identificaram uma proteína normalmente libertada pelas células imunitárias, como um elemento-chave neste processo. O papel normal da proteína é regular a inflamação. No entanto, um excesso da proteína pode atrair células cancerígenas como um íman, fazendo com que formem tumores agressivos e facilitar a sua propagação para outros órgãos, como os pulmões.
Uma equipa de cientistas liderada por Nicole Steinmetz, especialista em nanoengenharia na Escola de Engenharia Jacobs da Universidade da Califórnia, em San Diego, desenvolveu uma vacina que pode modular os níveis da proteína quando esta fica descontrolada.
Quando injetada por via subcutânea, a vacina estimulou o sistema imunológico em ratos a produzir anticorpos contra a proteína, reduzindo efetivamente os níveis da proteína e minimizando a metástase do cancro nos pulmões. A vacina também aumentou a expressão de proteínas imunoestimulantes com propriedades antitumorais, ao mesmo tempo que diminuiu os níveis de proteínas imunossupressoras.
“Sabe-se que a S100A9 forma o que é chamado de nicho pré-metastático dentro dos pulmões, criando um ambiente imunossupressor que permite a propagação e o crescimento do tumor”, referiu Young Hun Chung, da Universidade da Califórnia, em San Diego, e primeiro autor do estudo publicado Proceedings of the National Academy of Sciences. “Ao reduzir os níveis de S100A9, podemos neutralizar eficazmente a formação deste nicho pré-metastático, levando a uma atração reduzida e a um aumento da depuração de células cancerígenas para os pulmões”, acrescentou o investigador.
“Esta é uma abordagem nova e inteligente para a vacinação, pois não temos como alvo as células tumorais, mas sim o microambiente tumoral, para evitar que o tumor primário produza novos tumores”, disse Nicole Steinmetz, e acrescentou: “Estamos essencialmente a mudar todo o sistema imunológico para ser mais antitumoral”.
Como funciona a vacina
A vacina consiste em nanopartículas feitas do vírus bacteriano Q beta. As nanopartículas foram cultivadas a partir da bactéria E. coli e isoladas. Posteriormente, um pedaço da proteína S100A9 foi fixado à superfície.
As nanopartículas do vírus Q beta atuam como isca para o sistema imunológico. Este vírus é inofensivo para animais e humanos, mas as células imunológicas o reconhecem-no como estranho e são acionadas para atacar na procura de um patógeno. Quando as células imunológicas percebem que as nanopartículas do vírus exibem um pedaço da proteína S100A9, elas produzem anticorpos para perseguir essa proteína.
Para Nicole Steinmetz uma das vantagens do uso de anticorpos é que eles ajudam a manter os níveis da proteína sob controlo.
Assim, “com esta forma de imunoterapia, não eliminamos necessariamente toda a proteína, mas reduzimos os níveis em todo o lado”, referiu Nicole Steinmetz.
Teste da vacina
A vacina foi testada em ratos, em modelos metastáticos de melanoma e cancro da mama triplo-negativo, um tipo de câncer agressivo e difícil de tratar. Os ratos saudáveis receberam primeiro a vacina e depois foram desafiados com melanoma ou células de cancro de mama triplo-negativas por meio de injeção intravenosa. Os ratos vacinados exibiram uma redução significativa no crescimento do tumor pulmonar em comparação com os ratos não vacinados. Em ratos não vacinados, as células cancerígenas injetadas circularam por todo o corpo e eventualmente concentraram-se nos pulmões para formar tumores metastáticos.
Os investigadores observam que esta estratégia de vacina combate a propagação do tumor, e não o tumor primário em si.
“Embora a S100A9 seja superexpresso em certos tumores primários, ele é indicado principalmente na doença metastática e na progressão”, disse Young Hun Chung. “A proteína está envolvida na formação de microambientes tumorais imunossupressores. Portanto, descobrimos que a nossa vacina é muito mais eficaz na redução da metástase, e não na redução do crescimento dos tumores primários.”
Outro conjunto de experiências demonstrou o potencial da vacina para oferecer proteção contra a metástase do cancro após a remoção cirúrgica do tumor primário. Os ratos com tumores de cancro da mama triplo-negativos que receberam a vacina após a cirurgia demonstraram uma taxa de sobrevivência de 80%, enquanto 30% dos ratos não vacinados sobreviveram após a cirurgia.
“Estas descobertas são as mais relevantes clinicamente, pois modelam de perto o que poderia acontecer em cenários da vida real”, disse Nicole Steinmetz. “Por exemplo, um paciente com diagnóstico de cancro agressivo e submetido a uma cirurgia para remoção do tumor pode correr risco de recorrência e metástase nos pulmões. Prevemos que esta vacina possa ser administrada após a cirurgia para prevenir a recorrência e o crescimento da doença metastática.”
Próximos passos
Os cientistas consideram que antes que a vacina possa avançar para testes em humanos, são necessários estudos de segurança mais abrangentes.
“A S100A9 é uma proteína endógena dos pulmões e não existem muitos dados que demonstrem o que acontece quando a S100A9 é abolida”, disse Young Hun Chung. “Sabemos que a S100A9 é importante na eliminação de patógenos, e estudos futuros deverão testar melhor se a redução dos níveis de S100A9 diminui a capacidade do paciente de combater infeções, especialmente em pacientes com cancro que podem ter o sistema imunológico enfraquecido”.
Os trabalhos futuros também explorarão a eficácia da vacina quando combinada com outras terapias contra o cancro, com o objetivo de melhorar a sua eficácia contra cancros difíceis de tratar.
