Forskare vid Tel Aviv University har utvecklat ett nytt nanovaccin mot melanom, den mest aggressiva typen av hudcancer. Deras innovativa tillvägagångssätt har hittills visat sig vara effektiva för att förhindra utvecklingen av melanom i musmodeller och för att behandla primära tumörer och metastaser som härrör från melanom.

Fokus för forskningen ligger på en nanopartikel som ligger till grund för det nya vaccinet. Studien leddes av Prof. Ronit Satchi-Fainaro, ordförande vid institutionen för fysiologi och farmakologi och chef för Laboratoriet för cancerforskning och nanomedicin vid TAU:s medicinska fakultet i Sackler, och professor Helena Florindo vid universitetet i Lissabon under sabbatstiden vid Satchi-Fainaro-labbet vid TAU; den genomfördes av Dr. Anna Scomparin från Prof. Satchi-Fainaros TAU-labb, och postdoktor Dr João Conniot. Resultaten publicerades den 5 augusti i Naturens nanoteknik .

Melanom utvecklas i hudcellerna som producerar melanin eller hudpigment. "Kriget mot cancer i allmänhet, och melanom i synnerhet, har avancerat under åren genom en mängd olika behandlingsmetoder, som kemoterapi, strålbehandling och immunterapi; men vaccinationsmetoden, som har visat sig vara så effektiv mot olika virussjukdomar, har ännu inte materialiserats mot cancer, " säger Prof. Satchi-Fainaro. "I vår studie, Vi har för första gången visat att det är möjligt att producera ett effektivt nanovaccin mot melanom och att sensibilisera immunsystemet för immunterapier."

Forskarna utnyttjade små partiklar, cirka 170 nanometer i storlek, tillverkad av en biologiskt nedbrytbar polymer. Inom varje partikel, de "packade" två peptider - korta kedjor av aminosyror, som uttrycks i melanomceller. De injicerade sedan nanopartiklarna (eller "nano-vacciner") i en musmodell med melanom.

"Nanopartiklarna verkade precis som kända vacciner för virusburna sjukdomar, " Prof. Satchi-Fainaro förklarar. "De stimulerade immunsystemet hos mössen, och immuncellerna lärde sig att identifiera och attackera celler som innehåller de två peptiderna – dvs. melanomcellerna. Detta innebar att, från och med nu, immunsystemet hos de immuniserade mössen kommer att attackera melanomceller om och när de dyker upp i kroppen."

Forskarna undersökte sedan vaccinets effektivitet under tre olika förhållanden.

Först, vaccinet visade sig ha profylaktisk effekt. Vaccinet injicerades i friska möss, och en injektion av melanomceller följde. "Resultatet blev att mössen inte blev sjuka, vilket betyder att vaccinet förhindrade sjukdomen, säger Prof. Satchi-Fainaro.

Andra, nanopartikeln användes för att behandla en primär tumör:En kombination av det innovativa vaccinet och immunterapibehandlingarna testades på möss av melanommodeller. Den synergistiska behandlingen försenade avsevärt utvecklingen av sjukdomen och förlängde livet avsevärt för alla behandlade möss.

Till sist, forskarna validerade sin metod för vävnader som tagits från patienter med melanom hjärnmetastaser. Detta antydde att nanovaccinet också kan användas för att behandla hjärnmetastaser. Musmodeller med metastaser i hjärnan av melanom i sent stadium hade redan etablerats efter excision av den primära melanomskadan, efterliknar den kliniska miljön. Forskning om bildstyrd kirurgi av primärt melanom med smarta sonder publicerades förra året av Prof. Satchi-Fainaros labb.

"Vår forskning öppnar dörren till ett helt nytt tillvägagångssätt - vaccinmetoden - för effektiv behandling av melanom, även i de mest avancerade stadierna av sjukdomen, " avslutar Prof. Satchi-Fainaro. "Vi tror att vår plattform även kan vara lämplig för andra typer av cancer och att vårt arbete är en solid grund för utvecklingen av andra cancernanovacciner."